ما معنى انزياح نحو الأزرق

يستخدم مصطلح الانزياح الأزرق أو الانزياح الأحمر من قبل الفلكيين لشرح كيفية تغيير طول موجة الضوء عندما يتحرك نحو أجسام في الفضاء، مثل المجرات والنجوم، حيث يعبر الانزياح الأحمر عن ابتعاد الأجسام السماوية عن مكان الرصد، فيما يعبر الانزياح الأزرق أو الانزياح نحو الأزرق عن حركة الأجسام الفضائية نحو مكان الرصد، ويعتبر هذان المصطلحان مفتاحا لخريطة توسع الكون.

الانزياح الأحمر والأزرق

تحتوي علماء الفلك على العديد من المصطلحات التي من الممكن أن تبدو غريبة نسبيا للأشخاص غير الفلكيين. فقد سمع معظم الناس بالفعل مصطلحات مثل بارسيك والسنوات الضوئية التي تعبر عن مقاييس بعيدة. ولكن هناك بعض المصطلحات الأخرى التي تحتوي على تفاصيل تقنية أكثر وقد تكون معقدة بالنسبة للأشخاص الذين لا يعملون في مجال الفلك أو الأشخاص الذين لم يدرسوه. وهما مصطلحا الانزياح نحو الأزرق والانزياح نحو الأحمر، ويستخدمان هذان المصطلحان لوصف حركة كائن معين من الأجرام الفضائية في الفضاء البعيد أو القريب منا.

الانزياح الأحمر يشير إلى أن الجرم السماوي يتحرك بعيدا عن الموقع الذي يتم فيه رصده، ويحدث هذا لأن عملية الرصد أو الرؤية بشكل عام تتم عن طريق رؤية الضوء الذي ينبعث من أي جسم، ويتكون هذا الضوء من عدة ألوان مختلفة وفقا لمعرفتنا بألوان قوس قزح، وفي حالة تحرك الجسم بعيدا عن عدسة أو عين المراقب، يتمدد الضوء ويصل إلى الجزء الأحمر من طيف الضوء، وتعرف هذه الظاهرة باسم الانزياح الأحمر.

أما مظاهرة الانزياح نحو الأزرق فهي تعبر عن حركة الجرم السماوي أو الكائن الأخر في الفضاء ناحية الراصد، ويتم تحديد الانزياح الأزرق مثل الانزياح الأحمر من خلال دراسة طيف الضوء المشع من الكائن، والذي يكون مثل بصمة الأصبع، حيث أن لكل كائن أو جرم سماوي طيف ضوء مختلف عن الآخر، ويتم دراسة طيف الضوء المشع من الكائن من خلال تلسكوبات معينة أو باستخدام المطياف حيث يتحرك ناحية اللون الأزرق أو الأحمر حسب حركة الكائن.

طريقة تحديد الانزياح نحو الأزرق

يتم تحديد الانزياح الأزرق من قبل العلماء عن طريق خاصية حركة الكائن أو الجرم، والتي تسمى بتأثير دوبلر. وهناك ظواهر أخرى يمكن أن تعبر عن الانزياح الأزرق، ويمكن أن نأخذ المجرة كمثال على ذلك، حيث ينبعث منها إشعاع بأشكال مختلفة مثل الضوء والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية وموجات الراديو والأشعة المرئية وغيرها من الأشعة والموجات، ويتم التقاط هذه الأشعة من أي راصد في مجرتنا عند اقترابها.

يظهر أن كل فوتون أو حزمة ضوئية منبعثة من المجرة هو نتيجة لفوتون سابق أقرب، وذلك بسبب تأثير الدوبلر الناتج عن الحركة الصحيحة للمجرة في الفضاء، ويظهر هذا بتغير طول موجة الضوء ليكون أقصر وتردد الضوء ليكون أعلى وطاقته ليكون أكبر، ويتم تفسير ذلك وفقا لما يلاحظه المراقب.

التحول نحو اللون الأزرق لا يمكن رؤيته بالعين المجردة، بل هو خاصية تتعلق بتأثير الضوء نتيجة حركة الكائن. يحدد الفلكيون التحول الأزرق من خلال قياس التغيرات الصغيرة في أطوال الموجات المختلفة للضوء الواصل من الكائن، ويقومون بذلك باستخدام أداة تقيس الضوء وتحوله إلى ترددات مختلفة. عادة ما يتم استخدام المطياف كأداة لدراسة هذا الضوء، حيث يتم جمع البيانات في ما يعرف بالطيف. إذا كانت المعلومات الضوئية تشير إلى أن الكائن يتحرك نحونا، فسيظهر هذا في الرسم البياني بالتوجه نحو الطرف الأزرق للطيف الكهرومغناطيسي.

قياس الانزياح الأزرق من النجوم

من خلال استخدام تقنية قياس التحولات الطيفية الناتجة عن النجوم في درب التبانة، يمكن للعلماء الفلكيين رصد حركة المجرة بأكملها، بما في ذلك حركة الأجرام السماوية، حيث يظهر الأجرام السماوية التي تتحرك بعيدا عنا باللون الأحمر، والتي تقترب منا باللون الأزرق، ويمكن تطبيق هذا المبدأ على المجرة نفسها عندما تتحرك بعيدا عنا أو تقترب منا.

الكون بالنسبة للانزياح الأزرق من أهم الظواهر الكونية التي تتضح من خلال التحولات الطيفية، حيث أن حالة الكون في الحاضر او المستقبل أو الماضي هي من الأمور المهمة والمواضيع الساخنة بالنسبة لعلم الفلك والفلكيين بشكل عام، وإحدى الحالات التي تجعلنا نراقب حركة الأجسام الفلكية من حولنا.

في البداية كان يعتقد أن الكون لا يتسع أو يتحرك، بل يتوقف عند حافة مجرتنا درب التبانة. ومع ذلك، في أوائل القرن العشرين، اكتشف الفلكي إدوين هابل وجود مجرات خارج مجرتنا. وعلى الرغم من أن الفلكيين لاحظوا هذا الأمر مسبقا، اعتقدوا أنه مجرد تجمعات ذرية منفصلة وليست أنظمة نجمية كاملة أو مجرات أخرى. والآن نعلم أن هناك مليارات من المجرات المنتشرة في الكون الشاسع، وقد ساهم هذا الاكتشاف في تغيير فهمنا تماما. وفي وقت قصير، وضعت نظرية جديدة تساعدنا في فهم الكون وتطوره وآلية تشكله، وهذا المتعلق بنظرية الانفجار الكبير.

الانزياح الأحمر

يحدث الانزياح الأحمر بثلاثة أنواع على الأقل في هذا الكون بسبب تمدد الكون، ومن حركة المجرات بالنسبة لنا وبالنسبة لبعضها البعض، ومن هذه الأنواع الانزياح الأحمر التثاقلي، حيث يحدث عندما يحدث إزاحة للضوء بسبب كمية المادة الهائلة داخل المجرة.

يوجد أيضًا انزياح نحو الأحمر الأخير الذي يعتبر الشكل الأحدث بالنسبة للثلاثة، حيث تمكن العلماء في عام 2011 من التعرف على هذا الشكل من خلال قياس حجم الكون، وقام علماء الفلك بتحليل إحصائي لفهرس كبير يعرف باسم استطلاع السماء الرقمي Sloan.

النوع الثالث أو الشكل الثالث للانزياح الأحمر هو الانزياح الأحمر الناجم عن الجاذبية، وتوصل العلماء الفيزيائيون إلى أن هذا الانزياح يحدث فعلا وفقا لنظرية النسبية العامة التي صاغها آينشتاين. وقد صرح العالم الفلكي راديك فويتيك في جامعة كوبنهاجن: (لدينا قياسات مستقلة لكتل العناقيد في الكون، وهذه القياسات تساعدنا على حساب التوقعات المتعلقة بالانزياح نحو الانقلاب وفقا لنظرية النسبية العامة، وهذا يتوافق تماما مع القياسات المتعلقة بهذا التأثير).

تم اكتشاف الانحراف نحو الانقلاب الأحمر لأول مرة في عام 1959، بعد اكتشاف العلماء لهذا الظاهرة في ضوء الأشعة الجاما المنبثقة من مختبر على الأرض قبل عام 2011. تم العثور على هذا الانحراف أيضا في الأقزام البيضاء القريبة والشمس والنجوم الميتة التي تبقى بعد توقف الاندماج النووي الذي يجعلها مضيئة، في المراحل المتأخرة من حياة النجوم.

تأثير دوبلر

يعتبر تأثير دوبلر، أو ظاهرة دوبلر، تغيرا ظاهريا في طول الموجة أو التردد عند رصد جسم متحرك من قبل الراصد أو المراقب. يمكننا من خلال هذا التأثير رصد التغير في الموجات الضوئية التي تأتي وتذهب من أي مصدر، وعند تحديد اتجاه التغير، يمكننا معرفة مكان الجسم المتحرك. وتلعب ظاهرة دوبلر دورا أساسيا في تحديد موقع الأجسام من خلال ملاحظة الانزياح الأحمر أو الأزرق.