خلفية الميكروويف الكونية: شرح بقايا الانفجار العظيم (رسم بياني)

إنفوجرافيك: كيف يكشف إشعاع الخلفية الكوني الميكروي عن الكون

يخبرنا إشعاع CMB بعمر الكون وتكوينه ويثير أسئلة جديدة يجب الإجابة عليها. (رصيد الصورة: كارل تيت ، فنان الرسوم البيانية في موقع ProfoundSpace.org)



الخلفية الكونية الميكروية (CMB) هي إشعاع يملأ الكون ويمكن اكتشافه في كل اتجاه. أفران الميكروويف غير مرئية للعين المجردة لذلك لا يمكن رؤيتها بدون أدوات. تم إنشاؤه بعد وقت قصير من ظهور الكون في الانفجار العظيم ، يمثل CMB أول إشعاع يمكن اكتشافه. شبّه علماء الفلك الإشعاع CMB برؤية ضوء الشمس يخترق السماء الملبدة بالغيوم.



بالنظر إلى الفضاء السحيق ، وبالتالي العودة إلى الأزمنة السحيقة ، يرى علماء الفلك أن الفضاء المشبع بإشعاع CMB يبدأ في حوالي 378000 سنة بعد الانفجار العظيم . قبل إنشاء CMB ، كان الكون عبارة عن بلازما ساخنة وكثيفة وغير شفافة تحتوي على كل من المادة والطاقة. لا تستطيع الفوتونات السفر بحرية ، لذلك لم يفلت أي ضوء من تلك الأوقات السابقة.

قصة ذات صلة: الكون أقدم من الفكر ، أفضل خريطة للزمكان تكشف بعد



تم الكشف عن الخلفية الكونية الميكروية بواسطة مرصد بلانك (معرض)

المعرض: مركبة الفضاء بلانك ترى آثار الانفجار العظيم

تم إنشاء CMB في وقت في التاريخ الكوني يسمى عصر إعادة التركيب. برد الكون إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 5000 درجة فهرنهايت (2700 درجة مئوية) ، وهو بارد بدرجة كافية لتتحد الإلكترونات والبروتونات في ذرات الهيدروجين. تم إطلاق الفوتونات ، واليوم يسمى هذا الإشعاع CMB. [صور: العودة إلى الانفجار العظيم والكون المبكر]



في عام 1963 ، كان Arno Penzias و Robert Wilson يدرسان إشارات الميكروويف الباهتة من مجرة درب التبانة . وجدوا ضوضاء غامضة من أصل غير معروف.

في البداية ، كان يُعتقد أن الضوضاء ناتجة عن تداخل ناتج عن فضلات الحمام على معدات الهوائي. حوصر الحمام وتم تنظيف الروث من الهوائي. في النهاية أدرك بينزياس وويلسون أن الضوضاء كانت إشارة فعلية.

بحلول منتصف القرن العشرين ، كانت هناك نظريتان متنافستان عن أصل الكون. تنص نظرية الحالة الثابتة على أن المادة تتشكل باستمرار مع توسع الكون ، وتبقى الكثافة الكلية للكون كما هي ، والكون موجود إلى الأبد. نصت نظرية الانفجار العظيم على أن الكون المتوسع يجب أن يكون أكثر كثافة في الماضي ، وبالتالي في البداية يجب أن يكون نقطة كثافة لا نهائية.



عرض فيديو: مخطط للكون

افترض بينزياس وويلسون أنه إذا كانت نظرية الانفجار العظيم صحيحة ، فإن الكون سيمتلئ بإشعاع الخلفية المتبقي من حدث الخلق. [ الكون: الانفجار الكبير إلى الآن في 10 خطوات سهلة ]

في صورة السماء الكاملة لإشعاع CMB ، يبدو نصف الكرة الجنوبي أكثر احمرارًا ، وبالتالي أكثر دفئًا قليلاً ، من نصف الكرة الشمالي تبدو 'البقعة الباردة' في نصف الكرة الجنوبي أكبر مما كان متوقعًا. يتنبأ النموذج القياسي لنظرية الانفجار العظيم أن إشعاع CMB يجب أن يبدو في الغالب متماثلًا في كل اتجاه.

يوفر CMB أيضًا نظرة ثاقبة في تكوين الكون ككل. يتكون معظم الكون من الطاقة المظلمة ، القوة الغامضة التي تدفع التمدد المتسارع للكون. ثاني أكبر عنصر هو المادة المظلمة ، والتي تتفاعل فقط مع بقية الكون من خلال جاذبيتها.

تشكل المادة الطبيعية ، بما في ذلك جميع النجوم والكواكب والمجرات المرئية ، أقل من 5٪ من الكتلة الكلية للكون.

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google .