تعريف “إشعاعات موجات الخلفية الدقيقة”

2006 موسوعة علم الفلك والفضاء2

شوقي محمد صالح الدلال

KFAS

علم الفلك

بقايا الإشعاعات التي أعقبت الانفجار الأعظم . تهيمن هذه الإشعاعات بتناحٍ على جميع أرجاء الكون.

تنبأ جورج جامو *(George Gamow) بوجود موجات الخلفية الدقيقة في الأربعينيات (1940s) ، وقام رالف ألفر (Ralph Alpher) وروبرت هرمان (Robert Herman) عام 1948 بحساب درجة حرارة هذه الموجات ووجدا أنها قريبة من 5 كلفن.

ولم تحظ هذه الفكرة بترحيب كبير في الأوساط العلمية ، وبقيت طيَّ النسيان حتى عام 1965 عندما اكتشفها أرنو بنزياس (Arno Penzi-as)* وروبرت ولسون    *(Robert Wilson).

 

دلت الأرصاد على أن لهذا الإشعاع خصائص جسم أسود عند درجة حرارة 2.735 كلفن ، وأن شدته متناحية في جميع الاتجاهات في السماء .

يعوق الغلاف الجوي للأرض قياس هذه الأشعة عند القيمة التي تقع عند طول موجة 1 مليمتر مما يستوجب استخدام أجهزة مثبتة على بالونات أو أقمار صناعية.

وقد بينت الأرصاد الأولية حيود صغير محتمل لطيف هذه الأشعة عن 2.735 كلفن ، وعند القيام بأرصاد دقيقة وجد أن هناك تغيراً طفيفاً في موجات الخلفية الدقيقة في أرجاء السماء حيث يكون هذا الإشعاع أشد حرارة في اتجاه حشد العذراء  (Virgo cluster.

 

وقد عزي هذا اللاتناحي إلى قوة جذب حشد العذراء لمجرة درب التبانة والمجموعة المحلية .

وجدت كذلك مناطق أكثر برودة في المجرات البعيدة حيث يتعرض الإشعاع إلى استطارة كومبتون *(Compton scattering) الناتجة عن الغاز البيمجري الحار .

ويدل الانزياح نحو الأحمر على أن الفوتونات التي تكون طيف هذا الإشعاع كانت تمتلك طاقة أعلى في الماضي السحيق ، وعند انزياح يفوق 1000 تقريباً يكون للإشعاع قوة كافية لتشريد الهيدروجين

 

وقد انخفض المسار الحر المتوسط (mean free path) للفوتونات بشكل كبير باستطارته بالإلكترونات الحرة في ذلك الحين .

وفي عام 1988 أطلقت الناسا *(NASA) قمراً صناعياً (Cosmic Microwave Background Radiation , COBE) لقياس اللاتناحي في إشعاع الخلفية في النطاق الواسع للكون .

 

وقد وجد القمر الصناعي كوبي (COBE) أن لإشعاع الخلفية منحنى جسم أسود له درجة حرارة تساوي 2.735 كلفن ، وقد دل تحليل النتائج على وجود لا تناحٍ ضئيل في إشعاع الخلفية .

وقد كانت هذه النتيجة فتحاً جديداً في علم الفلك ، إذ إن التناحي المثالي لا يفسر تكون المجرات والحشود المجرية التي يتطلب تكونها انقساماً في سحب الغاز البدائي ، وبالتالي حيوداً عن التناحي في الإشعاع .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]