مقاييس علم الكونيات

يوجد اربعة مقاببس مسافة بعدية مختلفة تستخدم في علم الكونيات:-



لمعان المسافة DL
في الكون المتمدد، توجد مجرات بعيدة خافتة جدا اكتر مما تتوقع حيث أن فوتونات الضوء تصبح متمددة وإنتشرت في منطقة واسعة. لهذا تتطلب مناظير هائلة لرؤية المجرات البعيدة جدا. المجرات الأكثر بعدا المرئية بتلسكوب هابل الفضائي تكون خافتة جدا بحيث تظهر كما لو أنها على بعد حوالي 350 بليون سنة ضوئية بالرغم من أنهم أقرب كثير من تلك مسافة.

لمعان المسافة ليست مقياس مسافة واقعي لكنه مفيد لتحديد مدى ضعف ظهور المجرات البعيدة جدا عنا .

مسافة قطر الزاوية DA

في الكون المتوسع، نرى المجرات قرب حافة الكون المرئي عند نشأتهم قبل حوالي 14 بليون سنة خلت لأن الضوء قد أخذ تقريبا 14 بليون سنة للوصول إلينا. تلك المجرات لم تكن صغيرة فقط لكنها كانت أيضا أقرب الينا في ذلك الوقت.

المجرات الأخفت والمرئية بتلسكوب هابل الفضائي كانت فقط على بعد بضعة بلايين السنوات الضوئية منا عندما ارسلت ضوئها. هذا يعني بأن المجرات بعيدة جدا تبدو اكبر بكثير مما تتوقع كما لو أنهم كانوا فقط على بعد حوالي 2 الى 3 بليون سنة ضوئية عنا (بالرغم من أنها ضعيفة جدا جدا أيضا).

مسافة قطر الزاوية إشارة جيدة لتحديد مدى قرب المجرة الينا عندما بعثت الضوء الذي نراه الآن.

مسافة الاثارة DC

إن مسافة الاثارة هو مقياس المسافة الذي يتوسع بها الكون. تخبرنا اين هي المجرات الآن بالرغم من أن وجهة نظرنا من الكون البعيد عندما كان أصغر عمرا وأصغر حجما بكثير. على هذا المقياس فإن حافة الكون المرئي الآن هي حوالي 47 بليون سنة ضوئية منا بالرغم من أن أكثر المجرات بعدا والمرئية بتلسكوب هابل الفضائي الآن ستكون حوالي 32 بليون سنة ضوئية عنا.

مسافة الاثارة عكس مسافة قطر الزاوية ويخبرنا أين هي المجرات الآن بدلا عن أين كانت عندما بعثوا بالضوء الذي نراه الآن.

مسافة مدة رحلة الضوء DLT

تمثل مسافة مدّة رحلة الضوء الوقت اللازم لوصول الضوء من المجرات البعيدة للوصول الينا. هذا الذي يعنى انه متى يقال بأن الكون المرئي له نصف قطر من 14 بليون سنة ضوئية - هو ببساطة بيان بأنّ الكون بعمر 14 بليون سنة تقريبا والضوء من المصادر الأكثر بعدا لم يأخذ الوقت بعد للوصو الينا.

مسافة مدّة رحلة الضوء هو امثر مقياس للوقت وكمقياس للمسافة. وهو مفيد بشكل رئيسي لأنه يخبرنا كم هي قديمة منظر المجرة التي نراها الان.

الرسم يوضح مخطط مقاييس المسافة الأربعة مقابل الانزياح للطيف الاحمر. الطيف الاحمر مقياس سرعة توسع الكون - مجرة ذات طيف احمر كبير ستكون أبعد من مجرة ذات طيف احمر صغير. المجرات الأكثر بعدا تكون مرئية بتلسكوب هابل الفضائي بطيف احمر يساوي 10، بينما المجرات المبكرة والأكثر بعدا في الكون من المحتمل انها عند طيف احمر يساوي 15. إن حافة الكون المرئي عند طيف احمر لا نهائي. بالمقارنةأي منظار نقال نموذجي لا يستطيع رؤية كثيرا ما بعد طيف احمر يساوي 1.3 (حوالي 1.3 بليون سنة ضوئية).




لمعان المسافة (DL) تبين لماذا تكون المجرات البعيدة صعبة الرؤية جدا - مجرة صغيرة وبعيدة جدا في إنزياح الطيف الاحمر الى 15 تبدو على بعد حوالي 560 بليون سنة ضوئية عنا، على الرغم من أن مسافة قطر الزاوية (DA) تقترح بأنها كانت في الحقيقة حوالي 2.2 بليون سنة ضوئية عنا عندما بعثت الضوء الذي نراه الآن.



مسافة مدة رحلة الضوء (DLT) تخبرنا بأن الضوء من هذه المجرة سافر مسافة 13.6 بليون سنة بين الوقت الذي بعث فيه الضوء واليوم. مسافة الاثارة (DC) تخبرنا بأن هذه المجرة هي ذاتها اليوم إذا تمكنا من أن نراها الان، وسيكون حوالي 35 بليون سنة ضوئية عنا.