هذا النجم يبعد عن X سنة ضوئية ، تلك المجرة تبعد X مليون سنة ضوئية. ولكن كيف يعرف علماء الفلك؟
أنا دائمًا في حالة أتحدث فيها عن أشياء بعيدة عن الخيال. يمكن لأدمغتنا استيعاب المسافات من حولنا ، نوعًا ما ، خاصة عندما يكون لدينا كومة من الأدوات للمساعدة. يمكننا قياس ارتفاعنا باستخدام شريط قياس ، أو المسافة على طول الأرض باستخدام عداد المسافات. يمكننا التعرف على مسافة 100 كيلومتر لأنه يمكننا قيادتها في فترة زمنية قصيرة جدًا.
لكن الفضاء كبير حقًا ، وبالنسبة لمعظمنا ، فإن أدمغتنا لا يمكنها فهم الذهول الكامل للكون ، ناهيك عن قياسه. فكيف يكتشف علماء الفلك مدى بعد كل شيء؟ كيف يعرفون مدى بعد الكواكب والنجوم والمجرات وحتى حافة الكون المرئي؟ إذا افترضنا أن الأمر كله خداع؟ أنت تدقق.
يمتلك الفلكيون مجموعة من الحيل والتقنيات الذكية لقياس المسافة في الكون. بالنسبة لهم ، تتطلب المسافات المختلفة منهجيات مختلفة. عن كثب ، يستخدمون علم المثلثات ، باستخدام الاختلافات في الزوايا لإبعاد المسافات. يستخدمون أيضًا مجموعة متنوعة من الشموع القياسية ، وهي أشياء مشرقة تولد كمية ثابتة من الضوء ، حتى تتمكن من معرفة مدى بعدها. في أبعد مسافات ، يستخدم الفلكيون تمدد الفضاء نفسه لاكتشاف المسافات.
لحسن الحظ ، تتداخل كل من هذه الأساليب. لذلك يمكنك استخدام علم المثلثات لاختبار أقرب الشموع القياسية. ويمكنك استخدام الشموع القياسية البعيدة للتحقق من أكبر الأدوات. حول نظامنا الشمسي ، وفي جوار المجرة ، يستخدم علماء الفلك علم المثلثات لاكتشاف المسافة إلى الأشياء.
يقيسون موقع النجم في السماء في نقطة واحدة من السنة ، ثم يقيسون مرة أخرى بعد 6 أشهر عندما تكون الأرض على الجانب المقابل من النظام الشمسي. سيكون النجم قد تحرك كمية صغيرة في السماء ، تعرف باسم اختلاف المنظر. نظرًا لأننا نعرف المسافة من جانب واحد من مدار الأرض إلى الجانب الآخر ، يمكننا حساب الزوايا وحساب المسافة إلى النجم.
أنا متأكد من أنه يمكنك تحديد العيب ، فهذه الطريقة تنهار عندما تكون المسافة كبيرة جدًا بحيث لا يبدو أن النجم يتحرك على الإطلاق. لحسن الحظ ، يتحول الفلكيون إلى طريقة مختلفة ، مع ملاحظة شمعة قياسية تعرف باسم متغير Cepheid. هؤلاء السيفيد هم نجوم خاصة خافتة ومشرقة بنمط معروف. إذا كان بإمكانك قياس مدى سرعة نبض Cepheid ، يمكنك حساب لمعانه الحقيقي ، وبالتالي بعده.
تتيح لك السيفيدات قياس المسافات إلى المجرات القريبة. بعد بضع عشرات من megaparsecs ، تحتاج إلى أداة أخرى: السوبرنوفا. في نوع خاص جدًا من نظام النجم الثنائي ، يموت أحد النجوم ويصبح قزمًا أبيض ، بينما يعيش النجم الآخر. يبدأ القزم الأبيض بتغذية المادة من النجم الشريك حتى تصل إلى 1.4 مرة بالضبط كتلة الشمس. عند هذه النقطة ، يتم تفجيرها على أنها مستعر أعظم من النوع 1A ، مما يولد انفجارًا يمكن رؤيته في منتصف الطريق عبر الكون. لأن هذه النجوم تنفجر دائمًا بنفس الكمية من المواد ، يمكننا اكتشاف مدى بعدها ، وبالتالي سطوعها المطلق.
في المقاييس الكبرى ، يستخدم علماء الفلك ثابت هابل. هذا هو اكتشاف إدوين هابل أن الكون يتوسع في جميع الاتجاهات. كلما نظرت ، كلما زادت سرعة المجرات بعيدًا عنا. من خلال قياس الانزياح الأحمر للضوء من المجرة ، يمكنك معرفة مدى سرعة تحركها بعيدًا عنا ، وبالتالي المسافة التقريبية. في نهاية هذا المقياس يوجد إشعاع الخلفية الكونية للميكروويف ، وحافة الكون المرئي ، والحد الأقصى للمدى الذي يمكننا رؤيته.
يبحث علماء الفلك دائمًا عن أنواع جديدة من الشموع القياسية ، وقد اكتشفوا جميع أنواع الطرق الذكية لقياس المسافة. يقيسون تجمع المجرات ، وحزم إشعاع الميكروويف من النجوم ، وسطح النجوم العملاقة الحمراء - كل ذلك على أمل التحقق من سلم المسافة الكونية. كان قياس المسافة من أصعب المشكلات التي يواجهها علماء الفلك ، وكانت حلولهم بارعة للغاية. بفضلهم ، يمكن أن يكون لدينا إحساس بحجم للكون من حولنا.
ما هو المفهوم في علم الفلك الذي تجد صعوبة في الاحتفاظ به في دماغك؟ اخبرنا في التعليقات أدناه.
وإذا أعجبك ما تراه ، فقم بزيارة صفحة Patreon الخاصة بنا واكتشف كيف يمكنك الحصول على مقاطع الفيديو هذه مبكرًا بينما تساعدنا على تقديم المزيد من المحتوى الرائع!
بودكاست (صوتي): تنزيل (المدة: 5:12 - 4.8 ميجابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
بودكاست (فيديو): تنزيل (المدة: 5:35 - 66.3 ميغابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
