استوانه های کیهان شناسی نوین: 2- تابش زمینه ی کیهانی

در مقاله ی پیش خواندیم که محاسبات نظری پیش بینی می کند که باید یک تابش بسیار سرد از انفجار بزرگ به جا مانده باشد، که نمودارش منطبق بر نمودار تابش جسم سیاه است.

کشف تابش زمینه ی کیهانی

در 1965، دو نفر آلمانی الاصل به نام آرنو پنتزیاس (1933) و رابرد ویلسون   (1936)در حال تنظیم یک آنتن مخابراتی بسیار حساس (وابسته به آزمایشگاههای بل) در نیوجرسی، بودند. در حین کار متوجه شدند که آنتن آنها تابشی دریافت می کند که به نظر می رسد از هیچ نقطه ی مشخصی از آسمان نمی آید، بلکه از همه جا می آید! با پی گیری منبع این تابش، به این نتیجه رسیدند که این چیزی که دریافت کرده اند، همان «پس تاب باقی مانده از انجار بزرگ» است.

«ماهواره ی پژوهشی تابش پس زمینه ی کیهانی» (COBE) ناسا، در 1989 در مدار زمان قرار گرفت و در حال حاضر سالهاست که خواص این پس تاب کیهانی را مطالعه می کند. این کاوشگر به دقت دریافته است که شکل نمودار این تابش، دقیقاً برابر است با نمودار تابش یک جسم سیاه با دمای 7

ر2 درجه کلوین. این اکتشافِ برجسته، دومین استوانه ی کیهان شناسی مدرن است.

این بسیار هیجان انگیز است که ما می توانیم از این نقطه ی نامشخص از عالم، درباره ی وقایعی که در 5ر13 میلیارد سال پیش  روی داده است، سخن بگوییم، زمانی که عالم ما مکانی داغ و بی شکل بود، بدون هیچ کهکشان و ستاره و سیاره ای. این واقعیت که سرعت نور بسیار زیاد است ولی بی نهایت نیست، به ما اجازه می دهد که تاریخ تکامل عالم و تولدش را مطالعه کنیم: زمانی که ما به یک کهکشان دوردست نگاه می کنیم، در حال

نظاره ی گذشته های دور هستیم، زمانیهایی حدود چند میلیون یا چند میلیارد سال پیش، زمانی که نور، ستارگان درخشان آن کهشکان را ترک کرد و سفری دور و دراز را به سوی تلسکوپ ما آغاز نمود. تلسکوپهای ما در چنین حالتی به ماشینهای زمان تبدیل می شوند. «پس تاب کیهانی» از زمانی تنها حدود چند صد هزار سال پس از انفجار انفجار بزرگ به ما می رسد.

جایزه ی نوبل فیزیک در سال 1978 به پنتزیاس و ویلسون بخاطر کشف تابش پس زمینه ی کیهانی به آنها اعطا شد. پس از آن، جایزه ی نوبل فیزیک 1983 به چاندراسکار (1920-1994) هندی الاصل برای همکاری های مهمش در زمینه ی ساختار ها و تکامل ستاره ای  و به ویلیام فولر (1911-1995) بخاطر سهمی که در مطالعه ی واکشنهای هسته ای درون ستارگان داشت، اعطا گردید.

منحنی ممتدی که در این نمودار می بینید، طیف پیش بینی شده (شدت تابش به عنوان تابعی از طول موج) توسط محاسبات نظریِ تابش یک جسم سیاه با دمای 73ر2 درجه کلوین می باشد. اندازه گیری هایی توسط طیف سنج مطلق فروسرخ دور (FIRAS) مستقر بر ماهواره ی COBE، بعد از 4 سال فعالیت، بدست آمده است. تطابق بسیار خوبی بین پیش بینی های نظریه ی انفجار بزرگ و داده های رصدی وجود دارد، که باعث شده هیچ فاصله ای بین نقاط مشاهداتی و مقادیر محاسباتی دیده نشود. این تطابق بسیار پر اهمیت و بهترین تأیید برای نظریه ی انفجار بزرگ می باشد.

کاوشگر ناهمسانگردی ریزموجی ویلکینسون WMAP)‎) یک ماموریت ماهواره‌ای ناسا است که برای بررسی آسمان و سنجش دمای تابش زمینه کیهانی بعد از COBE به فضا پرتاب شد. این ماموریت را پروفسور چارلز ال. بنت از دانشگاه جانز هاپکینز هدایت می‌کند. این ماموریت را پروفسور چارلز ال. بنت از دانشگاه جانز هاپکینز هدایت می‌کند. این ماهواره به وسیلهٔ راکت دلتا ۲ در ۳۰ ژوئن ۲۰۰۱ از ایستگاه نیروی هوایی کیپ کنورل در فلوریدا به فضا پرتاب شد. دبلیومپ به گفتهٔ مجلهٔ ساینس پیشرفت علمی بزرگ در سال ۲۰۰۳ میلادی بود. مقالات نتایج این ماموریت در فهرست «مقالات دسته‌اول علمی در سال ۲۰۰۳» در رتبهٔ ۱ و ۲ قرار داشتند.

ترجمه:

ا.م.گمینی

منابع:

D.R.Altschuler, Children of the stars, 2002, pp 45-47

ویکی پدیا