ما هو Blueshift؟

لعلم الفلك عدد من المصطلحات التي تبدو غريبة بالنسبة لغير الفلكي. لقد سمع معظم الناس عن "سنوات ضوئية" و "بارسيك" كقياسات بعيدة. ولكن ، هناك مصطلحات أخرى أكثر تقنية وقد تبدو "مصطلحات" للأشخاص الذين لا يعرفون الكثير عن علم الفلك. يوجد مصطلحان مثل "redshift" و "blueshift" ، وهما يُستخدمان لوصف حركة كائن تجاه كائنات أخرى في الفضاء أو بعيدًا عنها.

يشير Redshift إلى أن الكائن يتحرك بعيدًا عنا. "Blueshift" هو مصطلح يستخدمه علماء الفلك لوصف كائن يتحرك باتجاه كائن آخر أو نحونا. سيقول شخص ما ، "هذه المجرة مظللة فيما يتعلق بدرب التبانة" ، على سبيل المثال. وهذا يعني أن المجرة تتحرك نحو وجهة نظرنا في الفضاء. يمكن استخدامه أيضًا لوصف السرعة التي تأخذها المجرة لأنها تقترب من سرعتنا.

يتم تحديد كل من الانزياح الأحمر والانزياح الأزرق من خلال دراسة طيف الضوء المشع من الجسم. على وجه التحديد ، "بصمات الأصابع" للعناصر الموجودة في الطيف (والتي يتم التقاطها باستخدام مطياف أو مطياف) ، يتم "تحريكها" نحو اللون الأزرق أو الأحمر اعتمادًا على حركة الكائن.

Blueshift هو نتيجة مباشرة لخاصية حركة جسم تسمى تأثير دوبلر، على الرغم من وجود ظواهر أخرى يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تحول الضوء إلى اللون الأزرق. وإليك كيف يعمل. لنأخذ تلك المجرة كمثال مرة أخرى. تنبعث منه إشعاع على شكل ضوء ، أشعة سينية ، فوق بنفسجي ، أشعة تحت الحمراء ، راديو ، ضوء مرئي ، وما إلى ذلك. بينما تقترب من مراقب في مجرتنا ، يبدو أن كل فوتون (حزمة من الضوء) التي يصدرها يتم إنتاجه في وقت أقرب من الفوتون السابق. ويرجع ذلك إلى تأثير دوبلر والحركة الصحيحة للمجرة (حركتها عبر الفضاء). والنتيجة أن قمم الفوتون يظهر لتكون أقرب إلى بعضها مما هي عليه في الواقع ، مما يجعل طول موجة الضوء أقصر (تردد أعلى ، وبالتالي طاقة أعلى) ، على النحو الذي يحدده المراقب.

Blueshift ليس شيئًا يمكن رؤيته بالعين. إنها خاصية كيف يتأثر الضوء بحركة الجسم. يحدد علماء الفلك التحول الأزرق بقياس التحولات الصغيرة في أطوال موجات الضوء من الجسم. يفعلون ذلك بأداة تقسم الضوء إلى أطوال موجية مكونة. عادة يتم ذلك باستخدام "مطياف" أو أداة أخرى تسمى "مطياف". يتم جمع البيانات التي يجمعونها في ما يسمى "الطيف". إذا كانت المعلومات الخفيفة تخبرنا أن الجسم يتحرك نحونا ، سيظهر الرسم البياني "متحرك" باتجاه الطرف الأزرق للمغناطيسية الطيف.

عن طريق قياس التحولات الطيفية النجوم في ال درب التبانة، لا يستطيع الفلكيون رسم تحركاتهم فحسب ، بل أيضًا حركة المجرة ككل. ستظهر الأشياء التي تبتعد عنا انزياح أحمر، في حين أن الأجسام التي تقترب ستصبح زرقاء. وينطبق الشيء نفسه على مثال المجرة التي تأتي إلينا.

الماضي والحاضر والمستقبل الكون هو موضوع ساخن في علم الفلك والعلوم بشكل عام. وإحدى الطرق التي ندرس بها هذه الحالات هي مراقبة حركة الأجسام الفلكية من حولنا.

في الأصل ، فإن كون كان يعتقد أن تتوقف عند حافة مجرتنا ، درب التبانة. ولكن ، في أوائل القرن العشرين ، عالم الفلك إدوين هابل وجدت أن هناك مجرات خارج مجرتنا (وقد تمت ملاحظتها بالفعل في السابق ، لكن علماء الفلك اعتقدوا أنها مجرد نوع من سديموليس أنظمة النجوم بالكامل). من المعروف الآن أن هناك عدة مليارات من المجرات في جميع أنحاء الكون.

هذا غيّر فهمنا الكامل للكون ، وبعد ذلك بفترة قصيرة ، مهد الطريق لتطوير نظرية جديدة حول خلق وتطور الكون: نظرية الانفجار الكبير.

كانت الخطوة التالية هي تحديد أين نحن في عملية التطور الشامل ، وماذا طيب القلب من الكون الذي نعيش فيه. السؤال هو حقا: هل الكون يتوسع؟ التعاقد؟ ثابتة؟

للإجابة على ذلك ، قام الفلكيون بقياس التحولات الطيفية لـ المجرات قريبًا وبعيدًا ، مشروع لا يزال جزءًا من علم الفلك. إذا كانت قياسات ضوء المجرات مشوشة بشكل عام ، فهذا يعني أن الكون يتقلص وأننا قد نتجه إلى "أزمة كبيرة" حيث أن كل شيء في الكون يتراجع معًا.

ومع ذلك ، اتضح أن المجرات تنحسر عنا وتظهر بشكل عام انزياح أحمر. هذا يعني أن الكون يتوسع. ليس ذلك فحسب ، ولكننا نعلم الآن أن التوسع العالمي يتسارع وأنه تسارع بمعدل مختلف في الماضي. هذا التغيير في التسارع هو الدافع وراء قوة غامضة معروفة بشكل عام باسم الطاقة المظلمة. لدينا القليل من الفهم لل طبيعة الطاقة المظلمة، فقط يبدو أنه في كل مكان في الكون.

• يشير المصطلح "blueshift" إلى التحول في أطوال موجات الضوء نحو الطرف الأزرق للطيف عندما يتحرك كائن نحونا في الفضاء.
• يستخدم علماء الفلك blueshift لفهم حركات المجرات تجاه بعضهم البعض ونحو منطقتنا من الفضاء.
• ينطبق Redshift على طيف الضوء من المجرات التي تتحرك بعيداً عنا ؛ أي أن ضوءهم يتجه نحو النهاية الحمراء للطيف.

• الكون بارد، coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• "اكتشاف الكون الموسع". الكون المتسع، skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• ناسا، ناسا ، imagine.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

حررت بواسطة كارولين كولينز بيترسن.