في نموذج جديد لمساهمات العلماء من أصول عربية في دفع عجلة الاكتشافات العلمية والتقدم التكنولوجي عبر المؤسسات البحثية الأمريكية، يشارك عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي من أصل مصري كريم البدري، الأستاذ المشارك لعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك)، في مهمة فضائية طموحة لوكالة الفضاء الأمريكية "ناسا"، تهدف إلى استكشاف أسرار ولادة النجوم وموتها، ورصد بعض أكثر الأحداث عنفا في الكون.
وينتمي البدري إلى جيل من الباحثين الذين يسهمون في تطوير المعرفة الفلكية من داخل الجامعات والمراكز العلمية الأمريكية، مستفيدين من الإمكانات البحثية والتقنيات المتقدمة التي تتيحها هذه المؤسسات. وتأتي مشاركته في مشروع التلسكوب الفضائي "مستكشف الأشعة فوق البنفسجية" "يوفيكس" (UVEX)، المقرر إطلاقه عام 2031، امتدادا لأبحاثه في النجوم الثنائية والثقوب السوداء وتطور النجوم.
ويطور التلسكوب، الذي تبلغ تكلفته 590 مليون دولار، فريق علمي بقيادة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وبالتعاون مع ناسا، ليكون أول مرصد فضائي ينتج خرائط عميقة للسماء بأكملها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، كاشفا جانبا من الكون لا يظهر في الصور الضوئية المعتادة.
وسيبحث المرصد عن ملايين المجرات الصغيرة والخافتة، ويراقب انفجارات المستعرات العظمى واندماج النجوم النيوترونية، كما سيساعد العلماء على دراسة نجوم فقدت أغلفتها الخارجية، وهي أحد المجالات التي يشارك البدري في أبحاثها ضمن فريق المهمة.
ويقول البدري إن التلسكوب الجديد سيتيح للعلماء رؤية ما بداخل هذه النجوم، بعدما كانت طبقاتها الخارجية تحجب أسرارها، مشيرا إلى أن العلماء لا يعرفون حاليا سوى عدد محدود منها، بينما يتوقع أن يكشف "يوفيكس" المئات.
ومن هنا، تتجاوز أهمية المهمة اكتشاف أجرام سماوية جديدة، لتشمل فهم دورة حياة النجوم والعناصر التي تنشرها انفجاراتها في الفضاء، والتي تسهم لاحقا في تكوين أجيال جديدة من النجوم والكواكب.
وسينضم "يوفيكس" إلى مراصد حديثة ترسم خرائط الكون بأطوال موجية مختلفة، بينها تلسكوب "سفيركس" (SPHEREx) التابع لناسا، الذي يرصد الأشعة تحت الحمراء، ومرصد "فيرا روبين" الذي يمسح السماء الجنوبية بالضوء المرئي.
وستدفع حدود الفيزياء الفلكية إلى الأمام، بدءا من فهم أصغر المجرات وصولا إلى دراسة آثار اندماج النجوم النيوترونية والانفجارات الكونية الأخرى.
يعتمد التلسكوب على مستشعرات تصوير متطورة يصنعها معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، تمنحه حساسية مرتفعة للأشعة فوق البنفسجية، وتتيح له اكتشاف ملايين المجرات الصغيرة والخافتة القريبة نسبيا من مجرتنا درب التبانة.
وتحتوي هذه المجرات على نجوم حديثة الولادة تصدر كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعل رصدها بهذا النوع من الضوء أسهل من تمييزها في الصور المرئية. فالمجرات الصغيرة القريبة قد تبدو في الضوء المرئي شبيهة بمجرات بعيدة، لكن الأشعة فوق البنفسجية ستساعد العلماء على التفريق بينها.
وسيبحث التلسكوب أيضا عن نجوم زرقاء فقدت طبقاتها الخارجية الغنية بالهيدروجين، بعدما انتزعتها نجوم مرافقة تدور حولها. وتمنح هذه النجوم العلماء فرصة نادرة لدراسة طبقات داخلية تكون عادة محجوبة عن الرصد.
ويقول كريم البدري: "سنتمكن من رؤية ما بداخل النجوم"، موضحا أن العلماء لا يعرفون حاليا سوى عدد محدود من هذه النجوم، بينما يتوقع أن يكتشف "يوفيكس" المئات منها.
لن يقتصر عمل التلسكوب على رصد ولادة النجوم، بل سيمتد إلى نهايات حياتها، خصوصا انفجارات المستعرات العظمى التي تقع عندما تنهار نوى بعض النجوم الضخمة بعد نفاد وقودها النووي. وتقذف هذه الانفجارات عناصر تكونت داخل النجوم إلى الفضاء، لتشارك لاحقا في تكوين أجيال جديدة من النجوم والكواكب.
وسيراقب "يوفيكس" أيضا اندماج النجوم النيوترونية، وهي بقايا نجمية شديدة الكثافة، قد تضم كتلة تقارب كتلة الشمس أو تتجاوزها داخل جسم لا يزيد قطره على نحو 20 كيلومترا. وتوفر هذه الاندماجات ظروفا استثنائية لتكوين عناصر ثقيلة مثل الذهب والفضة والبلاتين.
ويكتشف العلماء مثل هذه الأحداث حاليا من خلال موجات الجاذبية، ثم يتابعون آثارها باستخدام التلسكوبات. وسيضيف "يوفيكس" رصدا فوق بنفسجي سريعا يساعد على دراسة المراحل الأولى بعد الاندماج.
وعلى الرغم من أن تلسكوب "هابل" الفضائي يمتلك قدرات للرصد فوق البنفسجي، فإنه لا يستطيع التحول بالسرعة المطلوبة لمتابعة الأحداث المفاجئة، بينما صمم "يوفيكس" للاستجابة لها بسرعة أكبر.
وربما تكمن القيمة الأهم للمهمة فيما لم يتوقعه العلماء بعد، إذ يؤكد كريم البدري أن مراقبة السماء بطول موجي جديد تكشف دائما ظواهر غير متوقعة.
