بيانات التلسكوب الكبير تخفض عدم اليقين في قياس الهيليوم ثلاثة أضعاف
الهيليوم، وهو عنصر كيميائي خفيف، يحمل أدلة حول شكل الكون خلال الدقائق الخمس الأولى. لقراءة هذا السجل، اتجه فريق دولي إلى 15 مجرة صغيرة نائية لم تتغير كيمياءها إلا قليلاً، مع الحفاظ على تكوين قريب من تكوين الكون المبكر.
ومن خلال دراسة تلك المجرات، توصل الباحثون، بما في ذلك العلماء في جامعة مينيسوتا توين سيتيز، قدر كمية الهيليوم التي تشكلت خلال تلك الدقائق الافتتاحية بدقة غير مسبوقة. وخفضوا نسبة عدم اليقين في هذا التقدير إلى 0.5%، أي ثلث المستوى السابق.
المجرات البكر تزيد من حدة تقدير الهيليوم
ساعد اختيار المجرات الفريق على الابتعاد عن النهج غير المباشر لتقدير وفرة الهيليوم الأصلية. تقليديًا، قام الباحثون بقياس العديد من المجرات ووسعوا الاتجاه في البيانات إلى قيمة أولية مقدرة، وهي طريقة تسمى الاستقراء. إن التركيز على بعض المجرات غير المتطورة كيميائيًا التي تم اكتشافها على الإطلاق أعطى الفريق رؤية أوضح لهذا التكوين المبكر.
تطلب العمل 130 ساعة من المراقبة باستخدام التلسكوب الكبير، وقد تم وصفه في خمس أوراق بحثية منشورة في مجلة الفيزياء الفلكية. قامت أجهزة قياس الطيف التي تم بناؤها في جامعة ولاية أوهايو بفصل ضوء المجرات إلى الأطوال الموجية المكونة له، وكشف عن ميزات مميزة تسمى الخطوط الطيفية التي يستخدمها الباحثون لقياس الهيليوم والهيدروجين.
قال ريتشارد بوج، أستاذ علم الفلك المتميز في كلية الآداب والعلوم بجامعة ولاية أوهايو: “استغرق إنشاء أجهزة قياس الطيف MODS 12 عامًا منذ الحمل وحتى أول ضوء في السماء”. “هذا هو نوع المشروع الذي صممناهم للقيام به، ورؤيتهم وهم يحققون أمرًا مُرضيًا للغاية. لا يمكنك المساعدة كل يوم في بناء أدوات تقيس شيئًا أساسيًا في عالمنا.”
وقام الباحثون بتحليل أكثر من 10 خطوط هيليوم و15 خط هيدروجين في وقت واحد. وقد سمح فحصها معًا للفريق بأخذ التأثيرات المنهجية الصغيرة بعين الاعتبار، وهي التأثيرات التي يمكن أن تحول القياسات باستمرار بعيدًا عن القيمة الحقيقية. لقد تعامل العمل السابق مع هذه التأثيرات على أنها لا تذكر. وبدقة أقل من 1%، لم يعد من الممكن تجاهلها.
قال إيفان سكيلمان، الأستاذ المتميز في كلية العلوم والهندسة بجامعة مينيسوتا، في كلية الفيزياء وعلم الفلك: “لقد وعدنا بعدم اليقين بنسبة نصف بالمائة في اقتراحنا، وقد وصلنا إلى هناك”. “في عالم العلوم الذي لا يمكن التنبؤ به، لا يحدث هذا كثيرًا.”
اختبار الانفجار الكبير من خلال الهيليوم
ويعزز قياس الهيليوم الأكثر دقة أحد الأدلة الثلاثة الرئيسية التي تدعم نظرية الانفجار الكبير، والتي تصف توسع الكون من حالة شديدة الحرارة والكثافة منذ حوالي 13.8 مليار سنة. إن وفرة العناصر الخفيفة، بما في ذلك الهيليوم والديوتيريوم، وهو شكل من أشكال الهيدروجين، توفر فحصًا لهذا الحساب للتاريخ الكوني. تلقى الهيليوم دراسة أقل شمولاً من الركيزتين الأخريين، توسع الكون وخلفية الموجات الميكروية الكونية، والإشعاع المتبقي من تاريخه المبكر.
يمنح القياس أيضًا للفيزيائيين طريقة لاختبار النموذج القياسي، وهو الإطار الذي يصف الجسيمات الأساسية وتفاعلاتها.
قال سكيلمان: “إنها تجربة فيزيائية على نطاق واسع وواحدة من أكبر النتائج في مسيرتي المهنية التي استمرت 40 عامًا”. “إنه رقم أساسي يخبرنا على وجه التحديد عن ظروف كوننا في الدقائق الخمس الأولى. وله قوة تشخيصية تتحدث مباشرة إلى النموذج القياسي للفيزياء.”
وباستخدام وفرة الهيليوم، تمكن الفريق من حساب عدد عائلات النيوترينوات، وهي جسيمات دون ذرية خفيفة الوزن للغاية، كانت موجودة في الكون المبكر. وهذا يربط عمليات رصد المجرات اليوم بالأسئلة المتعلقة بالجسيمات التي كانت تسكن الكون عندما كان عمره دقائق فقط.
المرجع: “مشروع LBT Yp. I. تحديد محسن لوفرة الهيليوم البدائية – وصف المشروع واختيار العينة والملاحظات والمنهجية” بقلم إيفان د. سكيلمان، ريتشارد دبليو بوج، إريك أفير، نوح إس جيه روجرز، ميكايلا ك. ويلر، كيث أ. أوليف، دانييل أ. تسونغ هان يه وبريان د. فيلدز، 9 سبتمبر 2026، مجلة الفيزياء الفلكية.دوى: 10.3847/1538-4357/ae879f
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
المصدر: scitechdaily.comمشاهدة قياس جديد للهيليوم يختبر الدقائق الخمس الأولى للكون
يذكر بـأن الموضوع التابع لـ قياس جديد للهيليوم يختبر الدقائق الخمس الأولى للكون قد تم نشرة ومتواجد على قد تم نشرة اليوم ( ) ومتواجد على بتوقيت بيروت_ beiruttime ( لبنان ) وقد قام فريق التحرير في برس بي بالتاكد منه وربما تم التعديل علية وربما قد يكون تم نقله بالكامل اوالاقتباس منه ويمكنك قراءة ومتابعة مستجدادت هذا الخبر او الموضوع من مصدره الاساسي.
التفاصيل من المصدر - اضغط هنا :::
وختاما نتمنى ان نكون قد قدمنا لكم من موقع Pressbee تفاصيل ومعلومات، قياس جديد للهيليوم يختبر الدقائق الخمس الأولى للكون.
في الموقع ايضا :