النيوترينوات تكشف سرعة توسع الكون سريع

الأصل: "Measurement of the Hubble constant with high-energy neutrinos"
arXiv:2608.00923v1 · 2026-08-02 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
لأول مرة، استُخدمت جسيمات النيوترينو المراوغة لقياس ثابت هابل — الرقم الأساسي الذي يصف توسع الكون.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

قياس المسافات في الكون ليس بالمهمة السهلة. فجميع الطرق تقريبًا تعتمد على الضوء، وهو قد يتعرض للامتصاص أو التشتت أو التشويه في طريقه إلينا. الأمر يشبه محاولة رؤية منارة بعيدة عبر الضباب والدخان. أما النيوترينوات فقصة مختلفة تمامًا؛ فهذه الجسيمات الخفية تخترق أي شيء دون أن تعترضها العوائق.

قررت مجموعة من علماء الفلك بناء "سلم مسافات" جديد، حيث تُستخدم النيوترينوات بدلًا من "الدرجات" الضوئية التقليدية. فقاموا بأخذ بيانات من مرصد آيس كيوب (IceCube) للنيوترينوات على مدى 14 عامًا، واختاروا 12 مجرة (من نوع سيفرت، ذات نوى نشطة) جاء منها فائض ملحوظ من النيوترينوات. الفكرة الأساسية هي ربط لمعان المجرة في النيوترينوات مع لمعانها في الأشعة السينية. وهذا يشبه تقدير قوة مكبر الصوت من ارتفاع الصوت، حتى لو كان المكبر نفسه غير مرئي.

يعتمد سلم النيوترينوات على المسافة إلى مجرة NGC 1068، التي قيست بالطرق التقليدية (القيفاويات ونجوم فرع العمالقة الحمراء). ومن هذه "الدرجة" تُحسب بقية المسافات.

وفي النهاية، حصلوا على قيمة لثابت هابل (وهو يحدد سرعة توسع الكون) تبلغ حوالي 49 كم/ثانية لكل ميجابارسك. ما زالت نسبة الخطأ كبيرة — حوالي 40 كم/ثانية زائدًا و30 ناقصًا. لكن المهم هو أن هذا أول قياس من نوعه في التاريخ باستخدام النيوترينوات، وهو خالٍ من التشوهات التي تصيب الضوء حتمًا.

النتيجة لا تتعارض مع بيانات القمر الصناعي "بلانك" ومشروع SH0ES — وهما الخصمان الرئيسيان في الجدل حول القيمة الدقيقة لثابت هابل. النيوترينوات ما زالت تقف على الحياد.

وهكذا، أصبح لدى علماء الكونيات أداة جديدة — وكأننا أضفنا قناة اتصال هادئة لكن واضحة تمامًا إلى جهاز راديو صاخب. الإشارة ما زالت ضعيفة، لكن مع مرور الوقت وتجمع البيانات من التلسكوبات النيوترينية الجديدة، قد يصبح هذا "السلم" أكثر دقة بكثير.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.00923v1

Measuring distances in the Universe is one of the hardest problems in physics and astronomy. Almost every distance probe relies on photons, whose propagation across cosmic distances introduces extinction, absorption, scattering, and radiative-transfer effects. Neutrinos suffer none of these and propagate unattenuated through dust, intergalactic medium, and dense source environments alike. We introduce a new distance-ladder method for measuring the Hubble constant $$H_0$$ using high-energy astrophysical neutrinos from point sources as standardizable candles, and report its first observational realization. Using 12 X-ray-selected Seyfert galaxies for which IceCube reports significant per-source neutrino excesses in its 14-year public point-source release, we exploit the disk-corona correlation $$L_ u = \kappa\, L_X^\beta$$ between neutrino and X-ray luminosities to construct a neutrino distance ladder anchored by non-redshift distances to NGC 1068 (Cepheid + TRGB). We find $$H_0 = 49^{+40}_{-30}\,\mathrm{km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$$ and $$\beta = 0.67^{+0.16}_{-0.25}$$ (68% credible intervals), with the corona slope disfavoring the calorimetric limit $$\beta = 1$$ at $${\sim}2\sigma$$. The result is consistent with existing $$H_0$$ determinations from Planck and SH0ES within 1$$\sigma$$. While the uncertainty on $$H_0$$ is large, the measurement is free of electromagnetic propagation systematics and demonstrates the viability of neutrinos as a novel cosmographical probe.

تتفاعل النيوترينوات مع المادة بشكل ضعيف لدرجة أنها قد تخترق سنة ضوئية كاملة من الرصاص دون أن تلتفت إليها. وفي كل ثانية، يمر عبر جسمك حوالي 100 مليار نيوترينو قادمة من الشمس.

في رواية ستانيسلاف ليم "صوت الرب"، تُستخدم النيوترينوات لاستقبال إشارة من الفضاء الخارجي، حيث تلعب دور الناقل المثالي للمعلومات دون أن تشوهها البيئة.

H_0 = 49^{+40}_{-30} \, \mathrm{km \, s^{-1} \, Mpc^{-1}}
ثابت هابل: سرعة توسع الكون لكل ميجابارسك من المسافة. الميجابارسك يساوي حوالي 3.26 مليون سنة ضوئية.
العلماء
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
المفاهيم
قياس ثابت هابل توتر هابل سلم المسافات الكونية قياس المسافات الكونية شمعة قياسية علم الكونيات بالمستعرات العظمى آيس كيوب علم فلك النيوترينو كيلومتر قانون هابل تلسكوب نيوترينو وحدة فلكية تلسكوب فضائي جونو كيلومتر في الثانية لكل ميجابارسيك هايبر كاميوكاندي ألفا هيدروجين كثيب نبتون كاترين