هل كان الكون المبكر مضاءً أم مظلماً؟

الضوء موجود في كل مكان في الكون، ولكن هل ظهر مباشرةً بعد الانفجار العظيم؟ الإجابة المختصرة هي "لا"، لكن ولادة الضوء قصة آسرة تمتد لملايين السنين.

اليوم، يُضيء ضوء النجوم والمجرات سماء الليل. لكن في الفترة التي تلت الانفجار العظيم مباشرةً، قبل حوالي 13.8 مليار سنة، كان الكون مظلمًا تمامًا - صورة: AI

وفقًا لموقع لايف ساينس، لم يُنتج الانفجار العظيم المادة فحسب، بل خلق أيضًا المكان والزمان. في البداية، انضغطت كل المادة والطاقة في الكون في نقطة صغيرة فائقة الكثافة. ومع بدء تمدد الكون، بردت تلك الطاقة تدريجيًا، مما سمح بتشكل الجسيمات الأولية الأولى بعد أقل من ثانية من الانفجار العظيم.

الضوء "سجين" لمدة 380 ألف عام

على الرغم من أن الفوتونات تشكلت مبكرًا جدًا، إلا أن الضوء لم ينتشر في الفضاء خلال أول 380,000 عام. والسبب هو أن الكون كان شديد الحرارة، والإلكترونات كانت تتحرك بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكنها الارتباط بالنوى لتكوين الذرات.

وتكون النتيجة عبارة عن "حساء" كثيف حيث ينتشر الضوء باستمرار بواسطة الإلكترونات الحرة، تماماً كما يتم حبس الضوء في قلب الشمس الآن لملايين السنين قبل أن يهرب إلى السطح.

فقط عندما تمدد الكون وبرد إلى حوالي 3000 كلفن (2725 درجة مئوية)، بدأت الإلكترونات بالاندماج مع النوى لتكوين ذرات متعادلة. عند هذه النقطة، أصبحت الفوتونات حرة الحركة، وللمرة الأولى، انطلق الضوء فعليًا إلى الكون.

كان للضوء المنبعث آنذاك أطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء أو المرئية، ولكن بعد أكثر من 13 مليار سنة من التمدد، تمدد إلى موجات طويلة للغاية تُسمى إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB). هذا أقدم ضوء رصده البشر على الإطلاق، حيث رُصد لأول مرة عام 1964.

ساعد تحليل الإشعاع الخلفي للميكروويف العلماء على فهم البنية واسعة النطاق للكون بشكل أفضل، بما في ذلك توزيع المجرات والفراغات العملاقة بينها.

لقد شهد الكون ذات يوم "عصرًا مظلمًا"

بعد انطلاق أول ضوء في الكون، أي لحظة انتشار الفوتونات بحرية عبر الفضاء، لم يصبح الكون ساطعًا كسماء الليل المرصعة بالنجوم التي نراها اليوم، بل دخل فترة طويلة تُعرف بـ"العصور المظلمة الكونية".

كانت هذه فترةً مميزةً امتدت لمئات ملايين السنين، عندما كان الكون شبه مظلمٍ وباردٍ تمامًا. كان من الممكن أن يكون الضوء موجودًا وينتشر، ولكن لم تكن هناك مصادر واضحة للضوء كالنجوم أو المجرات.

كان الفضاء آنذاك يحتوي على أبسط العناصر فقط، الهيدروجين والهيليوم، وهما العنصران الأساسيان اللذان تشكلا بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة. وُجدت هذه العناصر على شكل غاز رقيق، لم يكن قد وصل بعد إلى حالة كافية لتكوين أجرام سماوية قادرة على إصدار الضوء.

لم ينتهِ ذلك العصر المظلم إلا عندما سحبت الجاذبية تدريجيًا سحب الغاز العملاقة نحو بعضها البعض. وعلى مدى مئات الملايين من السنين، أصبحت هذه المناطق من الغاز كثيفة بما يكفي للانهيار على نفسها، مما أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة والضغط، مما أدى بدوره إلى تفاعلات نووية حرارية، مشابهة لتلك التي تحدث في قلب الشمس اليوم، مما أدى إلى ظهور أولى النجوم في تاريخ الكون.

بعد حوالي مليار سنة من الانفجار العظيم، بدأت هذه النجوم المبكرة بإصدار ضوء، مُبددةً تدريجيًا الظلام البدائي الذي ساد الفضاء. ومع ازدياد عدد النجوم، اندمجت في عناقيد، والتي شكلت في النهاية المجرات الأولى.

هذه هي اللحظة التي يطلق عليها العلماء اسم "الفجر الكوني"، والتي تمثل اللحظة التي انتشر فيها الضوء حقًا عبر الفضاء وأرست الأساس للكون المرصع بالنجوم كما نعرفه اليوم.

العودة إلى الموضوع

مينه هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/vu-tru-thuo-so-khai-co-anh-sang-hay-la-dem-den-20250624161738474.htm