وصفة كونية: كم كانت كمية الهيليوم في البداية سريع

الأصل: "The LBT $$Y_{\rm p}$$ Project I: An Improved Determination of the Primordial Helium Abundance -- Project Description, Sample Selection, Observations, and Methodology"
arXiv:2601.22232 · 2026-01-29 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
أعاد علماء الفلك حساب نسبة الهيليوم في سحب غازية قديمة لتحديد عدد أنواع النيوترينوات بدقة أكبر.

الهيليوم في بالون الهواء هو الغاز الذي يجعله يرتفع. لكن قبل البالونات بزمن طويل، وُلد الهيليوم في الدقائق الأولى بعد الانفجار العظيم. كميته الدقيقة في الكون هي بمثابة بصمة إصبع: يمكننا من خلالها معرفة عدد أنواع النيوترينوات (الجسيمات الشبحية التي تخترق الجدران) الموجودة.

وجد علماء الفلك طريقة لقياس هذه البصمة بدقة أكبر. إنهم ينظرون إلى سحب بعيدة من الهيدروجين الساخن، حيث تندر العناصر الثقيلة — مثل هذه السحب حافظت على تركيب الكون المبكر. تسمح طريقة جديدة لتحليل الأطياف، التي تم الحصول عليها باستخدام التلسكوب الثنائي الكبير في أريزونا، بتحديد نسبة الهيليوم بهامش خطأ يبلغ حوالي 2% لكل سحابة. وباختيار أفضل السحب، يأمل العلماء في تحقيق دقة إجمالية تبلغ 0.5%.

الطيف هو تحليل ضوء السحابة إلى ألوانه، مثل قوس قزح. من خلال سطوع خطوط الهيليوم والهيدروجين، يمكن حساب كمية الهيليوم في السحابة.

لماذا هذه الدقة؟ عدد أنواع النيوترينوات في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات هو ثلاثة. ولكن إذا أظهرت قياسات الهيليوم قيمة مختلفة، فسيكون ذلك تلميحًا إلى فيزياء جديدة — على سبيل المثال، وجود نيوترينوات عقيمة لا تتفاعل مع المادة. لذا فإن العد الدقيق للهيليوم في الغاز القديم هو اختبار لأساسيات فهمنا للعالم.

تم اكتشاف الهيليوم أولاً على الشمس، وليس على الأرض: في عام 1868، رأى علماء الفلك خطًا غير معروف في طيف ضوء الشمس وأطلقوا على العنصر اسم هيليوس — إله الشمس اليوناني.

في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، يتكون محيط الكوكب من شكل غير معروف من المادة؛ القياسات الدقيقة للتركيب الكوني يمكن أن تساعد في التمييز بين المادة العادية والمادة الغريبة.

العلماء
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeAlan GuthAlexander Friedmann
المفاهيم
مطيافية وفرة الديوتيريوم إتيربيوم تخليق نووي بدائي مسح السماء الكبير المعدنية إثراء الكون المبكر بالمعادن فلزات يوروبيوم اختبار نسبة الاحتمال LHCb فقير بالمعادن