الانزياح نحو الأحمر وقانون هابل – قياس H₀ وعمر الكون وأدلة الانفجار العظيم

ماذا تعرض

يُزاح ضوء المجرات البعيدة نحو أطوال موجية أطول. وبمقارنة خطوط الامتصاص في طيف المجرة بالخطوط نفسها مقيسة في المختبر نحصل على الانزياح نحو الأحمر z = Δλ/λ₀، وعندما تكون z صغيرة تكون سرعة الابتعاد v ≈ cz. وتُعرف المسافات من الشموع المعيارية: فللمستعر الأعظم من النوع Ia لمعان أقصى معروف، لذا يعطي تدفقه المقيس d = √(L/4πF). ورسم v مقابل d يعطي خطًا مستقيمًا يمر بنقطة الأصل هو قانون هابل v = H₀d، وميله ثابت هابل، و1/H₀ تقدير لعمر الكون. ويدعم إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ونسبة الهيدروجين إلى الهيليوم نموذج الانفجار العظيم.

طريقة الاستخدام

في شاشة «قياس الانزياح الأحمر» انقر على مجرة في السماء، واختر «خط المقارنة»، ثم اسحب المؤشر الأصفر إلى الخط المُزاح في طيف المجرة، واضبطه بدقة في شريط التكبير أو بالزرين ◀ و▶. اضغط «تسجيل النتيجة» وكرّر ذلك لعدة مجرات، فيحسب المنحنى H₀. ألغِ تحديد «تشتت واقعي» لتحصل على بيانات مثالية. واستخدم التبويبات الأخرى لمشاهدة تمدد الفضاء، والنظر إلى الماضي نحو إشعاع الخلفية الكونية، ورؤية انقسام خطوط نجم ثنائي.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة قياس الانزياح الأحمر, الكون المتمدد, أدلة الانفجار العظيم, ثنائي طيفي
• ثابت هابل في النموذج H₀ 50–100 km/s/Mpc
• تشتت واقعي (السرعات الذاتية، أخطاء المسافة)
• السرعة المدارية للنجم A 10–150 km/s

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا لا تقع النقاط المقيسة تمامًا على خط مستقيم، وكيف يمكن تقليل أثر التشتت؟
2. كيف يتغير العمر المقدّر للكون لو كانت قيمة H₀ أكبر؟
3. لو وقفت في مجرة أخرى، فهل ستبدو في مركز التمدد؟ ولماذا؟