VLT (تلسكوب كبير جدًا) - مجموعة من أربعة تلسكوبات موضوعة على إحدى قمم جبال الأنديز في تشيلي وتشكل معًا أكبر تلسكوب في العالم. وبمساعدتها، تمكن الباحثون من قياس درجة حرارة الإشعاع الكوني منذ أكثر من 10 مليارات سنة
بواسطة: أفيشاي جال يام
ووفقا للنظرية المقبولة حاليا من قبل الغالبية العظمى من علماء الكونيات، فإن بداية الكون كانت عبارة عن انفجار كوني هائل يعرف باسم "الانفجار الكبير". مباشرة بعد خلقه، كانت أبعاد الكون صغيرة للغاية، وتم الاحتفاظ بجميع المواد الموجودة في ظل ظروف ذات كثافة هائلة وحرارة عالية للغاية. منذ الانفجار الكبير وحتى يومنا هذا، يستمر الكون في التوسع، بينما تنخفض درجة حرارة المادة وكثافتها بشكل مطرد.
تم تطوير نظرية الانفجار الكبير في منتصف القرن العشرين على يد مجموعة من الباحثين بقيادة عالم الكونيات الروسي الأمريكي جورج جاموف، وهي تفسر العديد من الملاحظات الأساسية في علم الفلك - أولها وأهمها حقيقة أن الكون يتوسع، وهو اكتشاف على يد عالم الفلك الأمريكي الكبير إدوين هابل في عام 1929. توقع جاموف وزملاؤه، من بين أمور أخرى، أنه في حالة حدوث "الانفجار الكبير"، فإنه يجب أن يترك وراءه بقايا على شكل إشعاع كهرومغناطيسي كوني، يجب أن تكون شدته موحدة تقريبًا في كل مكان في الكون. ومع ذلك، بعد حوالي عشرين عامًا فقط، في عام 1964، تم اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية بالصدفة من قبل باحثين من مختبرات بيل في الولايات المتحدة، أرنو بانزياس وروبرت ويلسون.
إذا كان أصل إشعاع الخلفية الكونية هو بالفعل الانفجار الأعظم، فإن النظرية تتنبأ بأن هذا الإشعاع كان نشيطًا للغاية بعد وقت قصير من الانفجار الأعظم، وأنه يتلاشى تدريجيًا مع توسع الكون. إحدى الطرق التي يمكن من خلالها توصيف خصائص إشعاع الخلفية هي من خلال درجة حرارته. تبعث الأجسام الساخنة إشعاعات تعتمد خصائصها على درجة حرارتها. فالحديد المبيض، على سبيل المثال، يصدر ضوءًا أبيض مصفر عندما يكون ساخنًا جدًا. وعندما يبرد الحديد، يصبح الضوء المنبعث منه أكثر احمرارًا. وبما أن إشعاع الخلفية، وفقًا للنظرية، كان نشطًا للغاية بعد الانفجار الكبير وأنه يتلاشى، فمن الشائع الاعتقاد بأن درجة حرارة إشعاع الخلفية كانت عالية جدًا مباشرة بعد الانفجار الكبير وأنها تتناقص منذ ذلك الحين. حددت القياسات الدقيقة للغاية التي أجراها القمر الصناعي COBE، الذي أطلقته وكالة ناسا عام 1989، أن درجة حرارة إشعاع الخلفية اليوم تبلغ حوالي 270 درجة مئوية تحت الصفر، أو 2.73 درجة فوق الصفر المطلق.
تتوافق خصائص إشعاع الخلفية الكونية، كما تم قياسه في السنوات الأخيرة، مع تنبؤات نظرية الانفجار الكبير. ومع ذلك، فإن نظرية الانفجار الكبير تتنبأ أيضًا بأن هذا الإشعاع كان أكثر سخونة في الماضي. هل يمكننا التحقق من هذا؟ على ما يبدو، هذه فكرة سخيفة، لأنه من أجل قياس درجة حرارة الإشعاع الخلفية في الماضي، عليك العودة بالزمن إلى الوراء. ومع ذلك، في المقال المنشور اليوم في مجلة "الطبيعة"، تقدم مجموعة من الباحثين بقيادة عالم الفلك ر. سرياناند من جامعة بيون في الهند قياسًا لدرجة حرارة إشعاع الخلفية في الماضي، والذي أجروه بدون الذهاب في رحلة زمنية.
واستخدم العلماء جهاز كشف متطور تم تركيبه منذ وقت ليس ببعيد في أكبر تلسكوب في العالم اليوم، والمعروف باسم VLT (تلسكوب كبير جدًا). VLT عبارة عن مجموعة من أربعة تلسكوبات كبيرة (يبلغ قطر المرآة الرئيسية في كل وحدة حوالي 8 أمتار)، تم وضعها على إحدى قمم جبال الأنديز في تشيلي ويديرها المرصد الأوروبي ESO. سمحت جودة وقوة VLT للباحثين بقياس خصائص الضوء الذي يصل إلينا من سحابة بعيدة من الغاز البارد بدقة غير مسبوقة. وتقع هذه السحابة على مسافة كبيرة من الأرض بحيث يستغرق الضوء المنبعث منها أكثر من عشرة مليارات سنة للوصول إليها. وهذا يعني أن الملاحظات التي نجريها اليوم تعكس الظروف الموجودة في سحابة الغاز كما كانت قبل أكثر من عشرة مليارات سنة.
وقاس الفلكيون بدقة كبيرة الضوء المنبعث من الذرات والجزيئات بمختلف أنواعها الموجودة في سحابة الغاز البعيدة، واستنتجوا من ذلك ماهية الظروف الفيزيائية التي كانت سائدة في السحابة. إن الكمية الكبيرة من المعلومات التي يمكن الحصول عليها من قياس الضوء المنبعث من الذرات والجزيئات سمحت للباحثين بفصل تأثيرات العمليات المختلفة التي تؤثر على ذرات الغاز - الاصطدامات مع الجسيمات الأخرى، والأشعة فوق البنفسجية من البيئة المباشرة للغاز، والتأثير الكوني. إشعاع الخلفية. وبما أنهم تمكنوا من عزل تأثير إشعاع الخلفية الكونية، فقد تمكن الباحثون لأول مرة من قياس درجة حرارة هذا الإشعاع كما كانت قبل أكثر من عشرة مليارات سنة، عندما بدأ الضوء الذي يستقبله التلسكوب رحلته الطويلة حول الكون.
تتراوح درجة الحرارة التي قاسها الباحثون بين 6 و14 درجة فوق الصفر المطلق: أي ضعف درجة حرارة الإشعاع الخلفية اليوم على الأقل. ولأول مرة، ثبت بشكل مباشر أن إشعاع الخلفية الكونية كان أكثر سخونة في الماضي، وأن درجة الحرارة المقاسة تتوافق مع تنبؤات نظرية الانفجار الأعظم المقبولة. هذه النتائج هي تعزيز مهم آخر للأدلة التجريبية لنظرية الانفجار الكبير، وهي تشكل تحديا صعبا للنظريات الكونية البديلة.
وفي هذا السياق، من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الطريقة التي استخدمها سرياناند وفريقه لقياس الضوء المنبعث من سحابة غازية بعيدة جدًا يمكن استخدامها أيضًا لقياس ضوء السحب الغازية الأقرب بكثير والموجودة في مجرتنا. تتيح مثل هذه الملاحظات التمييز بين وجود إشعاع الخلفية الكونية وقياس درجة حرارته اليوم. وتبين أن مثل هذه الملاحظات تم إجراؤها بالفعل منذ حوالي 60 عامًا. الباحثون الذين صنعوها اكتشفوا بالفعل إشعاع الخلفية الكونية وقاموا بقياس درجة حرارته، قبل 24 عامًا من اكتشافه من قبل بنزياس ويلسون وقبل ثماني سنوات من توقع جاموف لوجوده. ومع ذلك، وعلى الرغم من أن الباحثين قاموا بتحليل البيانات بشكل صحيح وخلصوا إلى وجود مصدر غير معروف للإشعاع يؤثر على سحب الغاز في المجرة، إلا أنهم لم يفهموا العواقب البعيدة المدى لنتائجهم، لا في وقت نشرهم ولا بعد النشر. نظرية الانفجار الكبير لغاموف. وبذلك فقد فاتهم أحد الاكتشافات المثيرة في علم الفلك؛ وهو الاكتشاف الذي فاز بعد ثلاثين عامًا بنزياس ويلسون بجائزة نوبل.
{ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 20/12/2000}
قدم الديوتيريوم بين النجوم تأكيدًا لنظرية الانفجار الأعظم
كان لا بد من تشكيل نظائر معينة من الديوتيريوم في الانفجار الأعظم وليس داخل النجوم
6.7.2000
بقلم: ديفيد إيشاشاري، مدير منتدى فالا للعلوم
עוד ראיה לאישוש תאוריית ה”מפץ הגדול”, נמצאה באמצעות מדידה חדשה של דאוטריום האיזוטופ הנפוץ יחסית של מימן המכיל פרוטון אחד וניוטרון אחד, הכמות הנמדדת מתאימה ל”מודל קדמוני” דהיינו במפץ הגדול (מ”ג), ולא בגלקסיות או בכוכבים, מאוחרים نسبيا.
استخدم مجموعة من علماء الفلك في المملكة المتحدة تلسكوبًا راديويًا بطول 12 مترًا لمسح سحابة جزيئية ضخمة تقع بالقرب من مركز مجرتنا "فقط" على بعد 30 سنة ضوئية، حرفيًا KLB. على وجه الخصوص، ركزوا على طيف سيانيد الهيدروجين HCN وشريكه النظائري سيانيد الديوتيريوم. DCN بشكل عام النجوم هي منتجة للديوتيريوم وليست منتجة له، وهذا يعني أن الديوتيريوم يستهلك في عمليات إنتاج الهيليوم، والتي تطلق طاقة النجوم.
يعد مركز المجرة مركزًا للنشاط الصاخب. نفاثات الغاز، والانفجارات، ومصادر X وغاما، والثقوب السوداء الضخمة، والخيوط الساخنة، والأقواس وغيرها من الظواهر المذهلة التي تخلق المادة.
من تحليل الطيف، اكتشف الباحثون دون لوبويش، وجاي باساتشوف، وتوم بالونيك، وتوم ميلار أن العنصر H/D أعلى مما لوحظ في غياب المصدر الأساسي للمواد غير المعالجة (أعلى في D، وأقل في العناصر الأثقل ). تشير هذه الحقيقة إلى أن المواد الغنية بـ D يتم رشها من السحابة إلى مستوى المجرة (انظر العرض التوضيحي المستمر). وتشير هذه الحقيقة، بحسب الباحثين، إلى أن D لا يتشكل في النجوم وبالتالي فهو كذلك
تم إنشاؤها في إم جي.
وأيضًا، من معدل تكوين D في الكوازارات ومقارنتها بتلك المقاسة في السحابة، يبدو أن مجرتنا لم تحتوي على نجم زائف لمدة مليار سنة على الأقل، وربما ليس لمدة 4 مليارات سنة.
المقال الأصلي:
(لوبويش وآخرون، نيتشر، 29 يونيو
2000)
