الجمعة، 12 أكتوبر 2012

علماء الفلك يقيسون تمدد الكون بشكل ادق من قياسات قانون هابل

| الجمعة, أكتوبر 12, 2012 |

credit: NASA/JPL-Caltech

في عام 1920م، قام عالم الفلك الأمريكي المعروف"ادوين هابل" بإجراء تحليل لضوء المجرات باستخدام المرصد الضخم "جبل ويلسون"الذي كان يعتبر اضخم مرصد فلكي بصري في تلك الفترة،وقام هابل بإجراء تحليل طيف هذه المجرات لاحظ ادوين هابل ان طيفها ينزاح او ينحرف نحو الاحمر وهى الظاهرة المعروفة باسم الانزياح الأحمر،وفيزيائياً يعنى هذا ان هذه المجرات تبتعد عن الأرض وعن  بعضها بعضا، فلو كانت المجرات تقترب من الأرض او من بعضها لانحاز طيفها نحو البنفسجى او الازرق.

كما لاحظ ايضاً ان ابتعاد المجرات عن بعضها لا يتم بطريقة عشوائية، فقد اتضح ان المجرات تتباعد عن بعضها بدقة وبسرعات معينة متناسبة ومنتظمة، فقد وجد ادوين هابل ان المجرات كلما كانت ابعد عن الأرض او عن بعضها كلما زادت سرعة ابتعادها، وكلما كانت المجرات اقرب الي الأرض والى بعضها البعض كلما كانت قلت سرعة ابتعادها.

وبعد الرصد والتحاليل وضع هابل النظرية الشهيرة المعروفة باسم "ثابت هابل" التى تدل على سرعة ابتعاد المجرة فى الكون تتناسب تناسباً طردياً مع بعدها عن الأرض وهي 55 كلم/ثانية لكل مليون فرسخ فلكي" بارسيك - parsic "ويساوى الفرسخ الفلكي 3،26 سنة ضوئية، اي حوالي 17 كلم/ثانية لكل مليون سنة ضوئية، وتوجد وحدة قياس اخرى هي "ميجا بارسيك - Megaparsecs" وتساوي 3 مليون سنة ضوئية تقريبا، فمثلاً اذا كانت احدى المجرات تبعد عن الأرض مسافة مليون فرسخ فلكي زادت سرعة ابتعادها عنا بمقدار 55 كلم/ثانية.

وكانت النتيجة التي توصل اليها هابل مهمة جداً واعتبر هذا الاكتشاف من اهم الاكتشافات الفلكية في القرن العشرين، فهو يشير بكل وضوح الى ان تمدد الكون وتوسعه بشكل دقيق ومنتظم، كما جعلنا هذا نضع عمراً مقدراً للكون من خلال وهو 13,7 مليار سنة، كما ان نظرية "ثابت هابل" او"قانون هابل" يجعل معرفة حجم الكون الحالي وبدايته امرأ ممكناً كما يشير الى ان الكون كان في نقطة صغيرة ثم انفجر واخذ يتوسع وهذا يعتبر دليلا قويا على نظرية "الانفجار العظيم وغيرها من المعلومات الفلكية عن نشأة الكون.

ومؤخراً، نشرت مجلة "الفيزياء الفلكية - Astrophysical Journal" بحث علمى جديد اجرا هعلماء الفلك باستخدام تلسكوب الفضاء الامريكي "سبيتزر" العامل بالأشعة تحت الحمراء ومن خلال بحثهم توصلو الى قياس اكثر دقة لتوسع الكون، مما جعلهم يقومون بالتعديل على قانون هابل او"ثابت هابل" ووصلت نسبة التعديل 3% حيث تم تعديل قيمته الى 74,3 زائد او ناقص 2,1 سنة ضوئية في الثانية لكل ميجا بارسيك، وهو ما يعتبر قفزة وتقدم هائلان في دقة القياسات الكونية.

عالم المشروع البروفيسور "مايكل ويرنر" من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا في باسادينا بكاليفورنيا  قال انه يعمل على دراسة علم الكون منذ ثلاثين عاما لكنه تفاجئ بعد ان اوجد تلسكوب الفضاء "سبيتزر" حلاً دقيقاً لقياس تمدد الكون وعمره، مؤكدا على ان المعلومات التي حصل عليها تلسكوب الفضاء سبيتزر مهمة جداً.

وسوف تساعد هذه المعلومات العلماء على وضع التوضيحات والنظريات حول "الطاقة المظلمة" وهي احدى الاشكال الافتراضية للطاقة التي تملئ الكون وهى ذات ضغط سالب وفقا للنظرية النسبية العامة لأنشتاين التي تتحدث عن الكون والفضاء، وتاثير هذا الضغط السالب يكون مشابها فى كيفيته لقوة معاكسة الجاذبية في المقاييس الكبيرة، وهو الافتراض الشائع في علم الكون الحديث لتفسير تمدد وتوسع الكون بمعدل متسارع، كما يمثل تفسيراً لما يعرف "بالمادة المفقودة" في الكون.

ويقول"جلين والجرين"العالم في مشروع تلسكوب الفضاء"سبيتزر" في واشنطن, ان رؤية الكون بالاشعة تحت الحمراء ساهمت بشكل كبير فى دراسة التغير في لمعان النجوم المتغيرة المعروفة باسم النجوم القيفاوية "القيفاويات"حيث تمكنت ان الاشعة تحت الحمراء من اختراق الغازات والاتربة الكونية وتحديد مقدار التغير في لمعان هذه النجوم بدقة مما ساعد في قياس حجم الكون بدقة عالية ومن ثم قياس قانون هابل بشكل ادق.

ويبدو قياس حجم الكون من خلال التغير في لمعان النجوم المتغيرة، كالذي يحمل شمعه يقل لمعانها كلما ابتعد عنك الشخص الذي يحملها،لكن يمكن تحديد بعد الشمعه من خلال لمعانها الظاهري اي كما يراها الشخص على اعتبار معرفته بلمعانها الحقيقي، وهذا ما ينطبق على النجوم المتغيرة فهى تشكل شموعاً كونية منتشرة عبر الفضاء ويمكن قياس بعدها عنا وكذلك قياس بعد الاجرام الاخرى التي تساهم بتحديد قانون هابل بشكل اكثر دقة.

وقد تمكن تلسكوب"سبيتزر" من تحديد عشر نجوم متغيرة في مجرتنا درب التبانة وثمانون نجماً متغيراً في مجرة"سحابة ماجلان الكبرى" وهي من المجرات القزمة القريبة من مجرتنا، واستطاع الفلكيين مشاهداتها بكل وضوح من خلال الاشعة تحت الحمراء بواسطة تلسكوب الفضاء سبيتزر، مما ساهمفى قياس بعدها عنا بدقة عالية وقد نتج عن ذلك قياس تمدد الكون بشكل ادق كثيراً مما سبق , مزيد من المعلومات.


إرسال تعليق