الانزياح نحو الأحمر Redshift

مثال من الشارع

حين تمر بك سيارة إسعاف، تسمع صوت صفارتها أعلى وهي تقترب، ثم أخفض وهي تبتعد، لأن موجات الصوت تنضغط أمامها وتتمدد خلفها. الضوء موجات أيضاً، فإذا ابتعد عنا مصدره تمددت موجاته فمال لونه نحو الأحمر، وإذا اقترب انضغطت فمال نحو الأزرق. لكن الفرق في اللون صغير جداً لا تراه العين، ويقيسه الفلكيون في الطيف، حين يجدون خطوط العناصر المعروفة قد انتقلت كلها عن مواضعها المعتادة.

كيف كشف تمدد الكون؟

في سنة 1927 استنتج العالم البلجيكي جورج لوميتر من معادلات النسبية أن الكون يتمدد، ثم في سنة 1929 نشر الفلكي الأمريكي إدوين هابل أرصاده لمجرات بعيدة، تُظهر أن أطيافها كلها تقريباً منزاحة نحو الأحمر، وأن المجرة الأبعد تبتعد أسرع. سُميت هذه العلاقة قانون هابل، ثم صوّت الاتحاد الفلكي الدولي سنة 2018 على تسميتها قانون هابل–لوميتر.

الانزياح في المجرات البعيدة لا يعني أنها تنطلق في الفضاء كالقذائف، بل أن الفضاء نفسه بيننا وبينها يتمدد، فتتمدد معه موجات الضوء وهي في طريقها إلينا. من هذا التمدد استنتج العلماء أن الكون كان في الماضي أصغر وأكثف، وهي فكرة الانفجار العظيم.

أرقام مهمة

سرعة التمدد تُقاس برقم يسمى ثابت هابل، وما زال العلماء مختلفين في قيمته الدقيقة، فبعض الطرق تعطي نحو 67 كيلومتراً في الثانية لكل ميغا فرسخ، وطرق أخرى تعطي نحو 73. هذا ما يسمى «توتر هابل».

مجرة المرأة المسلسلة القريبة استثناء، فطيفها منزاح نحو الأزرق لأنها تقترب منا بجاذبيتها، فالتمدد لا يظهر إلا على المسافات الكبيرة جداً بين مجموعات المجرات.