ماجي ماكي، عالم جديد (ترجمة: ديكلا أورين)
رابط مباشر لهذه الصفحة:
https://www.hayadan.org.il/distantmeasers.html
يلقي قياس جديد للمسافة إلى مجموعة النجوم "الأخوات السبع" ظلالاً من الشك على موثوقية إحدى قواعد البيانات الأكثر موثوقية في علم الفلك. ويسهم القياس في تسوية خلاف دام سبع سنوات بشأن طريقة تحديد المسافات الكونية.
هذه مسألة مبدأ، كما تقول فاليري ماكروب من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "كل معرفتنا المتعلقة بالمسافات إلى الأجسام الفلكية تعتمد على المسافات إلى أقرب مجموعات مفتوحة". العناقيد المفتوحة مثل "الأخوات السبع" هي عناقيد نجمية فضفاضة.
إن قياس المسافات الفلكية ليس بالمهمة السهلة على الإطلاق. على سبيل المثال، قد تظهر الأجسام الساطعة البعيدة كأجسام قريبة ولكنها خافتة. ولذلك، وضع علماء الفلك طريقة تفصيلية، تعتمد على قياسات دقيقة للمسافات إلى عدة أجسام قريبة بعدة طرق مستقلة. هذه الكائنات هي المجموعات المفتوحة. تُستخدم هذه القياسات بعد ذلك لتحديد "الحاكم الكوني" لقياس المسافات الأكبر.
تضع القياسات التقليدية "الأخوات السبع" على مسافة 430 سنة ضوئية وبدقة حوالي اثنتي عشرة سنة ضوئية. تم إنتاج هذه القياسات من خلال مقارنة المنحنيات التي تصف لون وسطوع بعض نجوم العنقود مع منحنيات مماثلة لعنقود أقرب، وهو عنقود هاديس، الذي يمكن معرفة بعده من قياسات هندسية أبسط.
لكن الأمور تعقدت في عام 1997. وفي ربيع عام 1997، تم نشر قاعدة بيانات ضخمة للمسافات إلى أكثر من 10,000 نجم. واعتمدت قاعدة البيانات على معلومات من القمر الصناعي "هيباركوس" التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. وقام بحساب المسافة باستخدام طريقة اختلاف المنظر، أي النظر إلى هدف ما من نقطتين منفصلتين على طول مدارنا حول الشمس وقياس الزاوية بين القياسين بدقة تصل إلى جزء من الألف من الثانية القوسية.
أدرك علماء الفلك على الفور أن المسافات إلى حوالي اثنتي عشرة عنقودًا مفتوحًا تختلف عن المسافات المعروفة أحيانًا بنحو 20٪. وكانت المسافة التي حددها هايبركوس إلى "الأخوات السبع" حوالي 385 سنة ضوئية، أي أقل بنسبة عشرة بالمائة من المسافة التي كانت معروفة حتى ذلك الحين.
يقول بوهدان باتشينسكي من جامعة برينستون في نيوجيرسي: "لقد كانت هذه القضية مثيرة للجدل منذ البداية، مع ادعاء هايبركوس بأن الأخطاء المنهجية لا يمكن أن تكون بهذا الحجم". "جادل آخرون بأنه إذا كان هايبركوس على حق، فستكون هناك حاجة إلى تصحيح كبير في فهمنا للنجوم وعناقيد النجوم. وأفضل طريقة لتسوية الخلاف هي قياس المسافة بدقة عالية ولكن بمساعدة طريقة مختلفة، وهو بالضبط ما فعلته هذه الدراسة".
أجرى الدراسة المطولة كاسيوب بان، عالم الفلك في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في كاليفورنيا، واثنين من زملائه. واستخدموا تلسكوبين مرتبطين، يُطلق عليهما مقاييس التداخل، لتتبع زوج من النجوم الساطعة في "الأخوات السبع" لمدة عقد من الزمن.
لقد حددوا عدد المرات التي تدور فيها النجوم حول بعضها البعض ومدى ظهورها في السماء. وقد قدم سطوعها تقديرًا للصمام، وقام الباحثون بمعالجة كل هذه المعلومات في معادلة بسيطة، وصلوا منها إلى المسافة إلى النجم: حوالي 440 سنة ضوئية.
يقول باتزينسكي: "هذه المقالة لا تحل الجدل بشكل كامل ولكنها تقدم حججًا قوية ضد هايبركوس". ويقول أيضًا إن فريقًا آخر قد يقدم أدلة قاطعة بحلول نهاية عام 2004، وهي أدلة من شأنها أن تؤكد نتائج بان.
وتؤكد الدراسة أن الطرق التقليدية لتقدير المسافات جيدة، كما قال بان لمجلة New Scientist: "والهايبركوس جيد أيضًا، ولكن حتى جزء من ألف من الثانية القوسية فقط".
ويتفق باتزينسكي معه قائلاً: "في هذه الحالة، حاولوا دفع الجهاز إلى ما هو أبعد من قدراته". وذلك لأن جميع العناقيد، التي كانت المسافة متنازع عليها، كانت بعيدة جدًا بحيث لا يتمكن القمر الصناعي من قياس المسافة بدقة بنجم واحد. ولذلك، تم حساب متوسط المسافات إلى عدة عشرات من النجوم في كل عنقود. يقول باتشينسكي إن هذه الطريقة عادةً ما تنجح، ولكن ظهرت بعض الأخطاء غير المعروفة.
يقول ماكاروف، الذي شارك في تجميع قاعدة البيانات من شركة Hypercos: "لا أعتقد أن هذا خطأ في الجهاز". ويرى أن الخطأ نابع من المعادلات المستخدمة لتقليل المعلومات، وقام بنشر حل محتمل للمشكلة.
وقد يتبين أن الحل ذو أهمية كبيرة، إذ من المرجح أن يظل Hypercos أفضل مصدر متاح للمعلومات المتعلقة بالمسافات، حتى يتم إطلاق الجيل التالي من المهام الفلكية مثل "Gaia" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ومهمة قياس التداخل التابعة لناسا في عام 1000. العقد القادم. ستكون أكثر دقة بـ XNUMX مرة من Hypercos.
قياس المسافة الطويلة
طريقة قياس جديدة تدعو إلى التشكيك في المسافات الفلكية التي نعرفها
دكتور نوح بروش
الطريقة الأساسية والمباشرة لقياس المسافات في الفضاء متروكة للاختبار. يتم توجيه النقد بشكل أساسي ضد حقيقة أن الطريقة تشير إلى مسافات تزيد بنسبة 11٪ عن تلك التي تم قياسها سابقًا. إذا كان الأمر كذلك، فإن كل المسافات الفلكية المعروفة لنا حتى الآن يجب أن تتغير.
طريقة القياس المباشر تسمى "المنظر". والتي بموجبها سيتم قياس الموقع النسبي لجرم سماوي قريب بفارق زمني يبلغ حوالي نصف عام مقارنة بالأجرام السماوية الأبعد. وإذا كان القياس دقيقا بما فيه الكفاية، فإن الجسم القريب يبدو وكأنه يتحرك على خلفية الأجرام السماوية الأكثر بعدا، لأن الأرض أكملت نصف ثورتها حول الشمس خلال هذه الفترة الزمنية.
مع الأرض يتغير منظورنا أيضًا. وتترجم فترة زمنية مدتها ستة أشهر بين القياسين إلى فجوة قدرها 300 مليون كيلومتر. يمكن قياس الإزاحة الصغيرة إذا كان الجسم محل الدراسة جسمًا قريبًا يبعد عنا مئات السنين الضوئية. كلما كان النجم أقرب، كلما كان قياس المسافة إليه أكثر دقة.
وفي المقابل، هناك طريقة قياس أخرى تحسب المسافة النسبية إلى النجم المستهدف من خلال مقارنة السطوع المقاس لجسم المصدر بسطوع نجم مماثل، يتم قياس بعده عنا مباشرة. يتم قياس النجم الأبعد عندما يكون أكثر شحوبًا من النجم المماثل. وعلى هذا الأساس يتم حساب المسافة إليه.
وأفادت مجلة Nature الأسبوعية العلمية أن الانتقادات تنبع من اختبار المسافة الذي تم إجراؤه تجاه العنقود النجمي "كيما" (الثريا). وكشفت القياسات الجديدة أن المسافة إلى هذا العنقود تبلغ حوالي 440 سنة ضوئية مقارنة بالقياسات السابقة التي أجريت عبر الأقمار الصناعية وأظهرت أن المسافة تبلغ حوالي 385 سنة ضوئية. وتم استخدام القياسات الفضائية، والتي تعتبر دقيقة للغاية، لمعايرة مقياس المسافة الكونية، والذي كما ذكرنا يقيس المسافة النسبية. وفحصت القياسات الجديدة المسافة بين زوج من النجوم يدوران حول بعضهما البعض في مجموعة كيما.
رابط المقال الأصلي في مجلة نيوساينتست
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~748844266~~~60&SiteName=hayadan
