لقياس المسافات بين المجرات يستخدم علماء الفلك مجموعة من الطرق المختلفة، منها:
-
المتفجرات القياسية: تُستخدم المتفجرات القياسية، مثل المستعرات العظمى من النوع الأول، لقياس المسافات إلى المجرات البعيدة. تُعرف المستعرات العظمى من النوع الأول بسطوعها الثابت، مما يجعلها نقاطًا مرجعية جيدة لقياس المسافات.
-
التقلبات السطوع السطحي: تُستخدم التقلبات السطوع السطحي (SBF) لقياس المسافات إلى المجرات القريبة نسبيًا. تُعرف التقلبات السطوع السطحي بأنها التغيرات الدورية في سطوع المجرة. تعتمد شدة هذه التغيرات على حجم المجرة، ويمكن استخدامها لحساب المسافة إلى المجرة.
-
انزياح دوبلر الأحمر: يُستخدم انزياح دوبلر الأحمر لقياس المسافات إلى المجرات البعيدة جدًا. ينتج انزياح دوبلر الأحمر عن تمدد الكون، مما يؤدي إلى انتقال ضوء المجرات البعيدة إلى اللون الأحمر. يمكن استخدام كمية انزياح دوبلر الأحمر لحساب المسافة إلى المجرة.
-
موجات باريون الصوتية: تُستخدم موجات باريون الصوتية لقياس المسافات إلى المجرات في الكون المبكر. تمثل موجات باريون الصوتية اضطرابات في الكثافة والضغط في الكون المبكر، والتي ساعدت على تشكيل المجرات. يمكن استخدام خصائص موجات باريون الصوتية لحساب المسافة إلى المجرات.
يعتمد اختيار الطريقة المناسبة لقياس المسافات بين المجرات على المسافة إلى المجرة التي يتم قياسها. بالنسبة للمسافات القريبة نسبيًا، يمكن استخدام التقلبات السطوع السطحي أو قياسات المتفجرات القياسية. بالنسبة للمسافات البعيدة جدًا، يمكن استخدام انزياح دوبلر الأحمر أو موجات باريون الصوتية.
فيما يلي شرح مُوسع لكل طريقة من الطرق المذكورة أعلاه:
المتفجرات القياسية:
المستعرات العظمى من النوع الأول هي انفجارات نجمية ضخمة تنتج كمية هائلة من الضوء. تُعرف هذه المستعرات بسطوعها الثابت، مما يعني أنها تبدو بنفس القدر من السطوع من أي نقطة في الفضاء.
يمكن استخدام المستعرات العظمى من النوع الأول لقياس المسافات إلى المجرات البعيدة من خلال قياس سطوعها الظاهري. يعتمد سطوع المستعر الظاهري على المسافة إلى المجرة التي توجد فيها.
التقلبات السطوع السطحي:
تُعرف التقلبات السطوع السطحي بأنها التغيرات الدورية في سطوع المجرة. تعتمد شدة هذه التغيرات على حجم المجرة.
يمكن استخدام التقلبات السطوع السطحي لقياس المسافات إلى المجرات القريبة نسبيًا من خلال قياس شدة هذه التغيرات.
انزياح دوبلر الأحمر:
ينتج انزياح دوبلر الأحمر عن تمدد الكون، مما يؤدي إلى انتقال ضوء المجرات البعيدة إلى اللون الأحمر.
يمكن استخدام كمية انزياح دوبلر الأحمر لحساب المسافة إلى المجرة باستخدام صيغة هابل.
موجات باريون الصوتية:
تمثل موجات باريون الصوتية اضطرابات في الكثافة والضغط في الكون المبكر، والتي ساعدت على تشكيل المجرات.
يمكن استخدام خصائص موجات باريون الصوتية لحساب المسافة إلى المجرات باستخدام نموذج الكون.
أهمية قياس المسافات بين المجرات:
يُعد قياس المسافات بين المجرات جزءًا مهمًا من علم الفلك. يمكن استخدام هذه القياسات لفهم بنية الكون وتطوره.
على سبيل المثال، يمكن استخدام قياسات المسافات بين المجرات لتحديد معدل تمدد الكون. كما يمكن استخدامها لدراسة توزيع المجرات في الكون.
التحديات في قياس المسافات بين المجرات:
تواجه قياسات المسافات بين المجرات بعض التحديات. تتمثل إحدى هذه التحديات في أن المجرات البعيدة جدًا تبدو صغيرة جدًا في السماء، مما يجعل من الصعب قياس سطوعها الظاهري بدقة.
تمثل الاختلافات في المجرة أيضًا تحديًا. فمثلا، قد تختلف شدة التقلبات السطوع السطحي بين المجرات المختلفة، مما يجعل من الصعب استخدامها لقياس المسافات بدقة.
تعمل مجموعة من العلماء على تطوير طرق جديدة لقياس المسافات بين المجرات. من المتوقع أن تؤدي هذه
