يقترح الباحثون طريقة جديدة لقياس المسافات في الفضاء السحيق من خلال الكشف عن انفجارات الطاقة الغامضة. سيتم استخدام هذه الطريقة بدلاً من (أو ربما بالتوازي مع) الطريقة الحالية لقياس الانزياح الأحمر للمجرات البعيدة
ليت حساب المسافات في الفضاء بين الأرض والمجرات في الفضاء السحيق كان سهلاً مثل القياس باستخدام المسطرة. يقترح الباحثون الآن في جامعة كولومبيا البريطانية طريقة جديدة لحساب المسافات في الكون باستخدام رشقات نارية غامضة من الطاقة تُعرف باسم رشقات نصف القطر السريعة. ووفقا لهم، فإن هذه الطريقة ستسمح للباحثين بتحديد موقع المجرات البعيدة بشكل ثلاثي الأبعاد ورسم خريطة للكون.
لقياس المسافة إلى الأجسام البعيدة ورسم خريطة للفضاء، غالبًا ما يستخدم العلماء الانزياح الأحمر، وهي تقنية تعتمد على فهم أن كوننا يتوسع. كلما كان الجسم أبعد عن الأرض، كلما تحرك بشكل أسرع. يقدم البحث الجديد للعلماء طريقة جديدة لرسم خريطة لكيفية توزيع المادة في الكون.
وفي الطريقة الجديدة، يستخدم العلماء بيانات من رشقات راديوية مشابهة للطريقة التي يقومون بها بتحليل الموقع على الأرض باستخدام إشارات الطابع الزمني من الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ومع ذلك، يُستخدم نظام تحديد المواقع العالمي هذا أيضًا لتتبع المكان الذي جاءت منه إشارات الراديو.
يقول كيوشي ماسوري، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كولومبيا البريطانية وعضو المعهد الكندي للأبحاث المتقدمة: "لقد توصلنا إلى فكرة استخدام هذه الظاهرة المكتشفة مؤخرًا لدراسة الأجسام الكونية في الكون". "نعتقد أنه يمكننا استخدام هذه الومضات لبناء صورة توضح لنا كيفية توزيع المجرات في الفضاء."
وتسبب بعض الظواهر الفيزيائية الفلكية غير المعروفة هذه الانفجارات من الطاقة التي تظهر لنا على شكل ومضات قصيرة في مجال الإشعاع الراديوي. وعلى الرغم من أنه تم تسجيل عشرة فقط من هذه الانفجارات الراديوية السريعة، إلا أن العلماء يعتقدون أن الآلاف منها تحدث كل يوم.
عندما تتحرك هذه الانفجارات الراديوية السريعة نحو الأرض، فإنها تنتشر وتصل على فترات زمنية كبيرة اعتمادًا على طول موجتها. ويقترح الباحثون استخدام التأخير بين أوقات وصول الترددات المختلفة لرسم خريطة للكون. إن درجة التشتت في الإشارة التي تصل إلى الأرض ستمنح العلماء فكرة عن عدد الإلكترونات، وبالتالي أيضًا عن كمية المادة بما في ذلك النجوم والغاز والمادة المظلمة الموجودة بين الأرض ومصدر الانفجار.
قد يوفر التلسكوب الراديوي الكندي CHIME (تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين الكندية) البيانات المنتظمة الأولى من هذه الدفقات الراديوية السريعة.
التلسكوب الذي تم بناؤه بالتعاون بين ثلاث جامعات - جامعة كولومبيا البريطانية وماكجيل وجامعة تورونتو، يجري تركيبه حاليًا في مجمع مرصد دومينيون الراديوي للرصدات الفيزيائية الفلكية في بينتيكتون، كندا.
ويقول البروفيسور كريس سيغوردسون من قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كولومبيا البريطانية والذي يشارك في مشروع CHIME: "إن CHIME لديه القدرة على رؤية عشرات إلى مئات من هذه الأحداث يوميًا، وبالتالي يمكننا إنشاء فهرس للأحداث". "إذا كان أصل هذه الموجات كونيًا (أي في الكون البعيد وليس، على سبيل المثال، في مجرتنا AB)، فيمكننا استخدام البيانات لبناء كتالوج للمجرات.
ووفقا للباحثين، يمكن أن تكون هذه الطريقة أداة فعالة لبناء خريطة ثلاثية الأبعاد للكون. ويمكن أيضًا استخدام الأداة لرسم خريطة لتوزيع المادة في الكون وتعميق فهمنا لتطورها.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 5
أبي - لقد أوضحت بشكل صحيح أن الترددات المختلفة تتأخر بطريقة مختلفة عند المرور عبر وسيط أو آخر. إذا كنت تتساءل عن كيفية معرفة ما هو التردد الأصلي، فالإجابة هي أن الدفقات الراديوية لا تكون في تردد واحد بل في نطاق ترددي واسع ويتم قياس العديد من الترددات لنفس الدفقة.
لورم، لم أفهم كيف تعمل الطريقة، لكني أعلم أن الإشعاع الكهرومغناطيسي يتباطأ بمجرد مروره عبر مادة معينة، على سبيل المثال الماء.
على سبيل المثال، كان هناك مقال هنا مؤخرًا حول تجربة تم فيها إبطاء شعاع من الضوء حتى التوقف.
لذا، أفترض أنه كلما كانت الموجة الكهرومغناطيسية أبطأ، كلما زادت المادة التي تواجهها على طول الطريق. ومن هنا أفترض أنه إذا تباطأت الموجة، فإنها تغير ترددها، وكلما انخفض ترددها، تكون قد مرت عبر مادة أكثر...
السؤال هو كيف عرفوا ما هو التردد الأولي؟
فهل يعني هنا أن موجات الإشعاع الكهرومغناطيسي بترددات مختلفة تتحرك بسرعات مختلفة في الفراغ السائد في الفضاء؟ كيف يتناسب هذا مع السرعة الثابتة وغير المتغيرة للموجات الكهرومغناطيسية؟
بسيطة وعبقرية! يبدو واعدا