الضوء والمسافة: اختبار هندسة الكون سريع

الأصل: "Testing the cosmic distance-duality relation with localized fast radio bursts: a cosmological model-independent study"
arXiv:2602.16869 · 2026-02-18 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
انفجارات النجوم وومضات راديوية من مجرات بعيدة تؤكد أن الضوء في الفضاء يتحرك وفق القواعد المتوقعة.

يستغرق الضوء القادم من نجم بعيد مليارات السنين ليصل إلينا، وخلال هذه الفترة يتمدد الكون. كيف يمكن التحقق من أننا نفهم هذا المسار بشكل صحيح؟ يستخدم علماء الفلك "مسطرتين": انفجارات المستعرات العظمى، التي تُرى بلمعان معروف، والومضات الراديوية السريعة — نبضات راديوية قصيرة وقوية من مجرات أخرى. إذا أظهرت المسطرتان نفس المسافة، فهذا يعني أن هندسة الكون تعمل بدقة.

في هذا العمل، أخذ العلماء بيانات المستعرات العظمى من مسح Pantheon+ وقارنوها بالمسافات المحسوبة من الومضات الراديوية السريعة باستخدام الشبكات العصبية. ساعدت الشبكة العصبية في استعادة كيفية "تأخر" الموجات الراديوية في مسارها بسبب المادة الموجودة في الطريق، وترجمة ذلك إلى مسافات. النتيجة الرئيسية: لم يتم العثور على انحرافات عن العلاقة المتوقعة بين اللمعان وحجم الجسم. الكون صادق.

تستمر الومضات الراديوية السريعة ميلي ثانية فقط، لكنها تحمل طاقة تعادل ما تشعه الشمس خلال أيام.

بالإضافة إلى ذلك، تمكن العلماء من تقدير كمية المادة الموجودة مباشرة بالقرب من مصادر الومضات الراديوية — في مجراتها الأم. هذا الرقم مهم للدراسات الكونية المستقبلية. الدقة الحالية ليست عالية، لكن الطريقة تعد بأن تصبح أداة قوية عندما تتوفر المزيد من البيانات.

يمكن أن يكون الومض الراديوي السريع أكثر سطوعًا من مجرة بأكملها، على الرغم من أنه يستمر أقل من طرفة عين.

في رواية "الاتصال" لكارل ساغان، تصل إشارة فضائية أيضًا كسلسلة من النبضات الراديوية القصيرة — تشبه إلى حد ما الومضات الراديوية السريعة الحقيقية.

\eta(z) = \frac{D_L}{(1+z)^2 D_A}
هنا $D_L$ هو مسافة اللمعان، $D_A$ هو مسافة الحجم الزاوي، و$z$ هو الانزياح الأحمر. إذا كانت $\eta=1$، فإن الضوء ينتشر وفق القواعد القياسية.
العلماء
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
المفاهيم
علم الكونيات بالمستعرات العظمى بانثيون بلس مسافة القطر الزاوي مستعر أعظم من النوع Ia قياس المسافات الكونية توتر هابل التدفق الراديوي السريع