الثلاثاء، 20 يونيو 2023

كيف يمكن قياس عمر الكون

الكون

أولاً، من الأفضل أن نشير إلى أن هذا استدلالٌ أو تقدير بدلاً من كونه قياساً، يمكننا حساب المسافة بين الأرض والنجوم ‘القريبة ‘من خلال ملاحظة تغيّر مكانها بالنسبة لنا، وذلك متعلّق بدوراننا حول الشمس. يجري التقدير بواسطة قياس هذا الّتغيّر المكانيّ ومعرفة قطر مدار الأرض حول الشّمس.

نلاحظ أن لبعض النّجوم لمعاناً متغيّراً. يتغيّر لمعانها على مدى بضعة أسابيع، وبإمكاننا الربط بين لمعانها المطلق وفترة تغيّر اللمعان، من هذا المنطلق، فإن النجمة البعيدة تمتاز بتغيّر لمعانها بشكل مشابه لتلك القريبة، فنقيس فترة تغيّر اللمعان، وبذلك نتوصّل إلى معرفة مقدار لمعانها المطلق، هذه الّطريقة تساعد على تقدير المسافة بين الأرض والنّجوم البعيدة عنها جدًّا.

يتبدّل الضّوء الّذي نراه منبعثاً من هذه النّجوم البعيدة مّما يوحي بأنّها تتحرّك مبتعدةً عنّا. في الحقيقة، كلّ النّجوم البعيدة عنّا تبدو وكأنّها تبتعد. وسرعة تراجعها تبدو متناسبة مع بعدها عنّا، بحسب النّظّريات اليوم، قبل 13.7مليار سنة كنّا في مكانٍ واحد مشترك ، الانفجار الكبير.

وما ذُكِرَ أعلاه يُلخّص أسلوب تقدير عمر الكون عن طريق الضّوء. هذا ليس سهلاً أو مباشراً، لكن الاستنتاجات قد فُحِصت مراراً وتبيّن أنّها سليمة.

تقديرنا لعمر الأرض يعتمد على تحليل كمية العناصر ناشطة الإشعاع في الصخور. يتفتّت العنصر الذي يصدر إشعاعاً إلى عنصر آخر مستقرّ (يُسمى العنصر الوليد)، بمعدل يمكن توقّعه. بعض عمليات التفتت سريعة وبعضها الآخر بطيء، ويمكن أن يأخذ بلايين السنوات لتتغيّر نصف الذّرّات التي تصدر أشعة. إذا قِسْنا كميات أحد هذه العناصر المفتّتة ببطء، و كمّيّات العناصر المستقرة التابعة لها في جزء من صخرة، عندها نستطيع تقدير عمر الصخرة. الإجابة هي 4.5 مليار سنة.

أما تقدير عمر الشّمس، فهو ناتج عن تحليل حجمها، كتلتها، ومدى سطوعها. ثم نطبّق فهمنا بالنسبة لما يقوّي النجوم، ونجد أنّ العمر المقدّر هو ما يقرب 4.7 مليار سنة.

بالنسبة لتقدير عمر الكون، نحلّل حركة النجوم والمجرات. عندما ننظر إلى جسم بعيد جدا في الفضاء فنحن نرى مكانها حين انبعث الضوء منها. يمكننا أن نرى أجساماً قد وصلنا الضوء المنبعث منها بعد 13 مليار سنة، ونعتقد بأنّ هذه الأجسام تكوّنت بعد أقل من مليار سنة بعد الانفجار الكبير.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق