إشعاع الخلفية الصغروي الكوني

إشعاع الخلفية الميكروني الكوني Cosmic microwave background radiation هو إشعاع كهرومغناطيسي يأتي من الفضاء يلتقط على شكل موجات راديوية وتحت الحمراء. وهو يشبه الإشعاع الصادر من جسم درجة حرارته 2.7 فوق الصفر المطلق وعلى هذا فليس الكون بادرا تماما وإنما درجة حرارته 2.7 كلفن وهذا الإشعاع كما يعتقد العلماء هو نتيجة حرارة قديمة خلفها الإنفجار العظيم.

The cosmic microwave background spectrum measured by the FIRAS instrument on the COBE satellite is the most precisely measured black body spectrum in nature. The data points and error bars on this graph are obscured by the theoretical curve.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 الإكتشاف

The Horn Antenna on which Penzias and Wilson discovered the cosmic microwave background.

عندما نشاهد السماء بالتليسكوب نرى مسافات واسعة بين النجوم و المجرات يغلبها السواد ، وهذا ما نسميه الخلفية الكونية . ولكن عندما نترك التليسكوب الذي نرصد به الضوء المرئي ، ونمسك بتلسكوب يستطيع رؤية الموجات الراديوية ، يصور لنا ضوءا خافتا يملأ تلك الخلفية ، وهذه الأشعة لا تتغير من مكان إلى مكان وإنما منشرة بالتساوي في جميع أركان الكون . وتوجد قمة هذا الإشعاع في حيز طول موجة 9و1 مليمتر وتعادل 160 مليار هرتز (160 GHz). إكتشف تلك الأشعة الباحثان أرنو بنزياس وزميله روبرت ويلسون وكان ذلك في عام 1964م. وحصل العالمان على جائزة نوبل للفيزياء عام 1978م . وكان من قبل العالم جورج جامو قدة تنبأ بوجوده أواخر الاربعينات. وفى سنة 1992م أستطاع القمر الصناعي (كوبى) المكلف بإستقصاء إشعاعات الكون الأولى أن يكتشف تفاوتا في هذة الإشعاعات (اكتشف تموجات صغيرة في درجات حرارة الاشعة الخلفية الكونية) اعتبرها العلماء دليلا آخر على صحة الإنفجار العظيم وتطور الكون.

E polarization measurements as of March 2006 in terms of angular scale (or multipole moment). The polarization is much more poorly measured than the temperature anisotropy.

 تفسير الظاهرة

WMAP image of the CMB temperature anisotropy.

يفسر نموذج الانفجارالعظيم تلك الأشعة . فعندما كان الكون صغيرا جدا وقبل تكون النجوم و المجرات كان شديد الحرارة جدا وكان يملأه دخان ساخن جدا موزعا توزيعا متساويا في جميع أنحائه . وكانت مكونات هذا الدخان من بلازما الهيدروجين ، أي بروتونات و إلكترونات حرة من شدة الحرارة وعظم الطاقة التي تحملها . وبدأ الكون يتمدد ويتسع فبدأت بالتالي درجة حرارة البلازما في الانخفاض ، إلى الحد الذي تستطيع فيه البروتونات الاتحاد مع الإلكترونات مكونين ذرات الهيدروجين .وخلال الفترة الزمنية بعد الانفجار العظيم من 100 إلى 300 ثانية ـكونت بنسي قليلة عن الهيدروجين أنوية عناصر تتلوه في الثقل ، مثل الديوتيريوم و الهيليوم .وبدأ الكون أن يكون شفافا. وكانت الفوتونات الموجودة تنتشر في جميع الأرجاء إلا أن طاقتها بدأت تضعف ، حيث يملا نفس عددالفوتونات الحجم المتزايد بسرعة للكون. وهذه الفوتونات هي التي تشكل اليوم إشعاع الخلفية الميكروني الكوني CMBR. وما نجده منها اليوم يغمر السماء فقد انخفضت درجة حرارته عبر نحو 7و13 مليار من السنين إلى 72و2 كلفن .

The power spectrum of the cosmic microwave background radiation temperature anisotropy in terms of the angular scale (or multipole moment). The data shown come from the WMAP (2006), Acbar (2004) Boomerang (2005), CBI (2004) and VSA (2004) instruments. Also shown is a theoretical model (solid line).

 انظر أيضا

• كوبي (قمر صناعي)
• أرنو بنزياس
• روبرت ولسن
• جورج جامو

 ملاحظات

Penzias, A.A.; Wilson, R.W. (1965). "A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s". Astrophysical Journal. 142: 419–421. doi:10.1086/148307. Smoot Group (28 March 1996). "The Cosmic Microwave Background Radiation". Lawrence Berkeley Lab. Retrieved 2008-12-11.

 المصادر

• مؤمن, عبد الأمير (2006). قاموس دار العلم الفلكي. بيروت، لبنان: دار العلم للملايين. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |طبعة أولى coauthors= (help)

 وصلات خارجية

• Here you can "listen" to the echo of the Big Bang
• CMBR Theme on arxiv.org