مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

تعرف على تكنولوجيا قياس تمدد الكون

0 25

منذ أن أوضح عالم الفلك إدوين هابل أنه كلما تباعدت مجرتان ابتعدتا عن بعضهما بشكل أسرع، قام الباحثون بقياس معدل توسع الكون (ثابت هابل) وتاريخ هذا التوسع. وظهر لغز جديد مؤخرًا ؛ حيث يبدو أن هناك تناقضًا بين قياسات هذا التمدد باستخدام الإشعاع في بدايات الكون واستخدام الأجسام القريبة.

وساهم باحثون من مركز الفجر الكوني في معهد نيلز بور بجامعة كوبنهاجن في هذا النقاش من خلال التركيز على قياسات السرعة. وتم نشر النتيجة في مجلة الفيزياء الفلكية.

ووجد الباحثون في مركز الفجر الكوني أن قياسات السرعة المستخدمة لتحديد معدل تمدد الكون قد لا تكون موثوقة. كما هو مذكور في المنشور، وهذا لا يحل التناقضات  ولكنه يشير إلى تناقض إضافي في تكوين الكون.

 

قياس معدل تمدد الكون

حاليًا ، يقيس علماء الفلك توسع الكون باستخدام تقنيتين مختلفتين تمامًا، تعتمد إحداهما على قياس العلاقة بين مسافة وسرعة المجرات القريبة ، بينما تنبع الأخرى من دراسة إشعاع الخلفية من الكون المبكر جدًا.

والمثير للدهشة أن هذين النهجين يجدان حاليًا معدلات توسع مختلفة. وإذا كان هذا التناقض حقيقيًا ، فستكون النتيجة إعادة تفسير جديدة ومثيرة إلى حد ما لتطور الكون. ومع ذلك، من الممكن أيضًا أن يكون الاختلاف في ثابت هابل ناتجًا عن القياسات غير الصحيحة.

ومن الصعب قياس المسافات في الكون؛ لذلك ركزت العديد من الدراسات على تحسين قياسات المسافات وإعادة ضبطها. لكن على الرغم من ذلك، لم يتم حل الخلاف خلال السنوات الأربع الماضية.

 

هل من السهل قياس سرعة المجرات البعيدة؟

في المقالة العلمية الأخيرة، يحاول الباحثون من مركز الفجر الكوني الآن تسليط الضوء على مشكلة ذات صلة: قياس السرعة. واعتمادًا على السرعة التي يتحرك بها جسم بعيد عنا ، يتحول ضوؤه إلى ألوان حمراء.

وباستخدام هذا الانزياح نحو الأحمر المزعوم، من الممكن قياس السرعة من طيف مجرة ​​بعيدة. على عكس قياسات المسافة، كان يُفترض حتى الآن أن قياس السرعات سهل نسبيًا.

ومع ذلك ، عندما فحص الباحثون مؤخرًا قياسات المسافة والسرعة من أكثر من 1000 سوبر نوفا (النجوم المتفجرة) التي تم جمعها خلال الـ 25 عامًا الماضية ، وجدوا تباينًا مفاجئًا في نتائجهم.

ويوضح ألبرت سنيبين؛ طالب الماجستير في معهد نيلز بور: “اعتقدنا دائمًا أن قياس السرعات كان واضحًا ودقيقًا إلى حد ما، ولكن اتضح أننا نتعامل بالفعل مع نوعين من الانزياح الأحمر”.

 

وأضاف: النوع الأول هو الذي يقيس السرعة التي تتحرك بها المجرة المضيفة بعيدًا عنا، ويعتبر الأكثر موثوقية. ويقيس النوع الآخر من الانزياح نحو الأحمر سرعة المادة المقذوفة من النجم المتفجر داخل المجرة. أو، على نحو أكثر دقة، تتحرك المادة من المستعر الأعظم نحونا بنسبة قليلة من سرعة الضوء (الشكل 1). بعد التعويض عن هذه الحركة الإضافية ، يمكن تحديد الانزياح الأحمر – والسرعة – للمجرة المضيفة.

لكن هذا التعويض يتطلب نموذجًا دقيقًا للانفجار. واكتشف الباحثون أن النتائج من هاتين الطريقتين المختلفتين تؤدي إلى تاريخين توسع مختلفين للكون، وبالتالي تكوينين مختلفين أيضًا.

 

هل الأشياء “مكسورة بطريقة شيقة؟”

هل يعني هذا أن قياسات الكون المبكر والقياسات الأحدث هي في النهاية مسألة قياسات غير دقيقة للسرعة؟ ربما لا ، كما يقول بيديشا سين؛ أحد مؤلفي المقال: “حتى لو استخدمنا الانزياح الأحمر الأكثر موثوقية، فإن قياسات المستعر الأعظم لا تستمر فقط في الاختلاف مع ثابت هابل الذي تم قياسه منذ بداية الكون، بل إنها تلمح أيضًا إلى تناقض عام فيما يتعلق بتكوين الكون”.

 

وأضاف تشارلز شتاينهارد؛ الأستاذ المساعد في معهد نيلز بور: “إذا كنا نتعامل بالفعل مع خلافين فهذا يعني أن نموذجنا الحالي سوف “ينكسر بطريقة مثيرة للاهتمام، ومن أجل حل مشكلتين؛ واحدة تتعلق بتكوين الكون والأخرى تتعلق بمعدل التوسع للكون، فإن التفسيرات الفيزيائية المختلفة مطلوبة أكثر مما لو كنا نريد فقط تفسير تناقض واحد في معدل التوسع “.

 

استمرار العمل في التلسكوب البصري الاسكندنافي

من خلال التلسكوب البصري الشمالي في جران كناريا، يكتسب الباحثون الآن انزياحًا أحمر جديدًا من المجرات المضيفة. وعندما يقارنون هذه النتائج مع الانزياح الأحمر القائم على المستعر الأعظم، سيكونون قادرين على معرفة ما إذا كانت التقنيتان لا تزالان مختلفتين.

ويوضح “شتاينهارد” قائلًا: “تعلمنا أن هذه القياسات الحساسة تتطلب قياسات دقيقة للسرعة، ويمكن تحقيقها من خلال عمليات الرصد الحديثة”.

اقرأ أيضا:

بالفيديو.. LG تنتج أول تلفاز قابل للطي

 

المصدر:

Measuring the expansion of the universe: Researchers focus on velocity

80%
Awesome
  • Design
الرابط المختصر :

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.