عرض مصدر إشعاع الخلفية الميكروني الكوني

{{علم الكون}}
[[ملف:WMAP 2008.png|450px|thumb|[[WMAP]] صورة بالقمر الصناعي لأشعة الخلفية للكون. المناطق الصفراء والحمراء هي مناطق تجمع النجوم والمجرات ]]

'''إشعاع الخلفية الميكروني الكوني'''، {{إنك|cosmic microwave background radiation}} هي [[موجة كهرومغناطيسية|أشعة كهرومغناطيسية]] توجد في جميع اركان الكون بنفس الشدة والتوزيع وهي تعادل درجة حرارة 2.725 درجة كلفن. 
 
التعبير العام هو "'''الإشعاعات  الخلفية'''" وتعني تلك الإشعاعات  الكهرومغنطيسية التي يمكن التثبت من وجودها في كل مكان من الفضاء، والتي لا  يمكن تمييز مصدر معين أو ملموس لها. وتسمى الإشعاعات الخلفية التي تقع في  نطاق الموجات الميكروية بـ "الإشعاعات الخلفية الكونية" وذلك بسبب أهميتها  العظيمة في علم الكون الفيزيائي. كما تسمى أيضا " إشعاعات 3 كالفن" وذلك  بسبب درجة الحرارة الضيئلة أو كثافة الطاقة فيها. وتسمى بالإنكليزية (CMB  cosmic microwave background).

عندما نشاهد السماء [[مقراب|بالتليسكوب]] نرى مسافات واسعة بين [[نجم|النجوم]] و[[مجرة|المجرات]] (الخلفية) يغلبها السواد، وهذا ما نسميه الخلفية الكونية. ولكن عندما نترك التليسكوب الذي نرصد به [[ضوء#.D8.A7.D9.84.D8.B6.D9.88.D8.A1.D8.A7.D9.84.D9.85.D8.B1.D8.A6.D9.8A|الضوء المرئي]]، ونمسك بتلسكوب يستطيع رؤية [[موجة راديوية|الموجات الراديوية]]، يصور لنا ضوءا خافتا يملأ تلك الخلفية، وهذه الأشعة لا تتغير من مكان إلى مكان وإنما منشرة بالتساوي في جميع أركان الكون. وتوجد قمة هذا الإشعاع في حيز [[طول الموجة|طول موجة]] 1.9 [[مليمتر]] وتعادل 160.2 مليار [[هرتز]] (160&nbsp;GHz). إكتشف تلك الأشعة الباحثان '''أرنو بنزياس''' وزميله''' روبرت ويلسون''' وكان ذلك في عام 1964. وحصل العالمان على جائزة نوبل للفيزياء عام 1978. 

== تفسير الظاهرة ==
[[ملف:Firas spectrum.jpg|thumb|left|300px|طيف أشعة الخلفية، القمة عند [[طول موجي]] 1.9 مليمتر (المحور السيني بوحدة : موجة / سنتيمتر) والقمة تعادل درجة حرارة 2.7 [[كلفن]] ]] 
يفسر نموذج [[انفجار عظيم|الانفجارالعظيم]] تلك الأشعة. فعندما كان الكون صغيرا جدا وقبل تكون [[نجم|النجوم]] و[[مجرة|المجرات]] كان شديد الحرارة جدا وكان يملأه دخان ساخن جدا موزعا توزيعا متساويا في جميع أنحائه. وكانت مكونات هذا الدخان من [[بلازما (توضيح)|بلازما]] الهيدروجين، أي [[بروتون|بروتونات]] و[[إلكترون|إلكترونات]] حرة من شدة الحرارة وعظم [[طاقة|الطاقة]] التي تحملها. وبدأ الكون يتمدد ويتسع فبدأت بالتالي [[درجة حرارة]] [[بلازما (توضيح)|البلازما]] في الانخفاض، إلى الحد الذي تستطيع فيه البروتونات الاتحاد مع الإلكترونات مكونين [[ذرة|ذرات]] [[هيدروجين|الهيدروجين]].وخلال الفترة الزمنية بعد الانفجار العظيم من 100 إلى 300 ثانية ـكونت بنسي قليلة عن الهيدروجين أنوية عناصر تتلوه في الثقل، مثل [[ديوتريوم|الديوتيريوم]] و[[هيليوم|الهيليوم]].وبدأ الكون أن يكون شفافا. وكانت [[فوتون|الفوتونات]] الموجودة تنتشر في جميع الأرجاء إلا أن طاقتها بدأت تضعف، حيث يملا نفس عددالفوتونات الحجم المتزايد بسرعة للكون. وهذه الفوتونات هي التي تشكل اليوم إشعاع الخلفية الميكروني الكوني CMBR. وما نجده منها اليوم يغمر السماء فقد انخفضت درجة حرارته عبر نحو 13.7 مليار من السنين إلى 2.725 [[كلفن]]. 
 
==خواص==
تعتبر الخلفية الميكرونية الكونية [[توحد الخواص|موحدة الخواص]] حتى جزء في كل 100000 حيث أن التغيرات في [[جذر متوسط المربع]] هي بحدود 18 [[ميكرو]] [[كلفن]] فقط.<ref>
{{cite book|last=Wright|first=E.L.|year=2004|chapter=Theoretical   Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy|editor=W. L.  Freedman|title=Measuring and Modeling the Universe|series=Carnegie  Observatories Astrophysics Series|publisher=[[Cambridge University Press]]|page=291|isbn=0-521-75576-X|id={{arXiv|id=astro-ph/0305591}}}}</ref><ref group="nb">After the [[dipole]] anisotropy, which is due to the [[Doppler shift]]  of the microwave background radiation due to our [[peculiar velocity]]  relative to the [[comoving coordinates|comoving]] cosmic rest frame, has been  subtracted out. This feature is consistent with the Earth moving at some  627 km/s towards the constellation [[Virgo (constellation)|Virgo]].</ref>
لقد قام جهاز [[قياس الضوء الطيفي]] المطلق  ل[[الأشعة تحت الحمراء]] البعيدة (''FIRAS'') والموجود على [[مستكشف الخلفية الكونية]] التابع [[ناسا|لناسا]] (COBE) بقياس  الخلفية الميكرونية الكونية بعناية بالغة. قارن أعضاء مشروع فيراس إشعاع الخلفية الميكروني بمصدر [[جسم أسود]] محلي ولوحظ أن هذا الطيف توافق ضمن حدود خطأ التجربة المسوح، فخلصوا من ذلك إلى أن أي انحرافات من الجسم الأسود عن تلك التي ربما لا زالت غير محسوسة ضمن طيف الخلفية الميكروني الكوني في مجال الطول الموجي 0.5 إلى 5 ملم يتوجب أن تكون لها قيمة وزنية [[جذر متوسط المربع|ج.م.م]] على الأغلب بحدود 50 جزء في المليون (أي 0.005%) من ذروة سطوع الخلفية الميكروني الكوني.<ref>
{{cite journal|last=Fixsen|first=D.  J.|coauthors=''et  al.''|year=1996|title=The Cosmic  Microwave Background Spectrum from the full COBE FIRAS data set|journal=[[Astrophysical Journal]]|volume=473|pages=576–587|doi=10.1086/178173}}</ref> لقد جعل هذا من طيف الخلفية الميكروني الكوني أعظم طيف جسم أسود تم قياسه بدقة بالغة في الطبيعة.<ref name="dpf99">
{{cite  conference|last=White|first=M.|year=1999|title=Anisotropies in  the CMB|booktitle=Proceedings of the Los Angeles Meeting, DPF  99|publisher=[[UCLA]]|accessdate=2008-12-18|id={{arXiv|id=astro-ph/9903232}},  {{bibcode|1999dpf..conf.....W}}}}</ref>

قد تكون الخلفية الميكرونية الكونية هي التنبؤ الرئيسي لنموذج [[الإنفجار العظيم]]. بالإضافة، يتنبأ [[التضخم الكوني]] بأنه وبعد حوالى 10<sup>−37</sup> ثانية <ref>{{cite book|last=Guth|first=A.  H.|year=1998|title=The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory  of Cosmic Origins|page=186|publisher=[[Basic Books]]|isbn=020132840}}</ref> مرت ولادة الكون بمرحلة [[نمو أسي]] بحيث آلت تقريبا إلى نعومة جميع اللامتجانسات.<ref group="nb">The  exception being inhomogeneities caused by quantum fluctuations in the [[inflaton]] field.</ref><ref>{{cite journal|last=Cirigliano|first=D.|last2=de  Vega|first2=H.J.|last3=Sanchez|first3=N. G.|year=2005|title=Clarifying  inflation models: The precise inflationary potential from effective  field theory and the WMAP data|journal=[[Physical Review D]]|volume=71|issue=10|pages=77–115|doi=10.1103/PhysRevD.71.103518|bibcode=2005PhRvD..71j3518C|id={{arXiv|id=astro-ph/0412634}}}}</ref> تلى ذلك [[فصل تماثلي]]; نوع من التحول الطوري الذي أوجد [[قوى أساسية]] و[[جسيمات أساية]] بشكلها الحالي. بعد حوالى 10<sup>−6</sup>  ثانية، نشأ الكون الأولي من [[فوتون|فوتونات]]، [[بلازما (فيزياء)|بلازما]]، [[إلكترون|إلكترونات]]، و[[باريون|باريونات]] ساخنة كانت الفوتونات تتفاعل مع البلازما بشكل ثابت عبر ما يسمى [[تشتت طوسون]]. عندما [[توسع فضاء متري|توسع]] الكون,  أدى التبريد الأديباتي إلى انخفاض درجة حرارة البلازما حتى أصبحت [[إلكترون|الإلكترونات]] تفضل الإندماج مع [[بروتون|البروتونات]] لتشكل [[ذرة|ذرات]] [[الهيدروجين]]. حدث هذا [[توليف (علم الكون)|التوليف]]  عند 3000 كلفن تقريباً أي عندما كان عمر الكون حوالى 379,000 سنة.<ref>
{{cite web|last=Abbott|first=B.|year=2007|title=Microwave  (WMAP) All-Sky  Survey|url=http://www.haydenplanetarium.org/universe/duguide/exgg_wmap.php|publisher=[[Hayden Planetarium]]|accessdate=2008-01-13}}</ref><ref group="nb">This is equivalent to a [[redshift]] of {{nowrap|z  {{=}}  1,088}}.</ref>  عند هذه النقطة تبعثرت الفوتونات من هذه الذرات المتعادلة كهربائياً الآن وبدأت بالسفر بحرية في الفضاء، متسببة بانفصال المادة والإشعاع.<ref>
{{cite journal|last=Gawiser|first=E.|last2=Silk|first2=J.|year=2000|title=The  cosmic microwave background radiation|journal=[[Physics Reports]]|volume=333–334|pages=245|doi=10.1016/S0370-1573(00)00025-9|bibcode=2000PhR...333..245G|id={{arXiv|astro-ph/0002044}}}}</ref>

استمرت [[درجة الحرارة اللونية]] للفوتونات بالتضاؤل من ذلك الوقت حتى آلت اليوم إلى 2.725 [[كلفن]]، استمرت حرارتها بالتناقص مع توسع الكون. ،وفقاً لنموذج الانفجار العظيم فإن الإشعاع الذي نقيسه اليوم من السماء قد قدم من سطح كروي أطلق عليه سطح التشتت الأخير - ''the surface of last  scattering''.  وهذا يفسر تجمع البقع في الفضاء حيث يتوقع أن حدث الانفصال كان قد وقع، بعد الانفجار العظيم بأقل من 400,000 سنة.<ref>
{{cite web|last=Smoot|first=G.  F.|year=2006|title=Cosmic Microwave Background Radiation Anisotropies:  Their Discovery and Utilization|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2006/smoot-lecture.html|work=Nobel  Lecture|publisher=[[Nobel Foundation]]|accessdate=2008-12-22}}</ref> وعند نقطة زمنية وصلت منها الفوتونات إلى المراقبين. العمر المتوقع للكون هو 13.75 مليار سنة.<ref>
{{cite arxiv|last=Komatsu|first=E.|coauthors=''et al.''|year=2010|title=Scientists say  universe is 20M years older|url=http://www.itwire.com/science-news/space/37421-scientists-say-universe-is-20m-years-older|accessdate=2010-04-04}}</ref>  مع ذلك، ولأن الكون استمر بالتوسع منذ ذاك، [[المسافة المصاحبة للحركة]] من الأرض إلى حافة [[الكون المشاهد]] لاتقل اليوم عن 46.5 مليار [[سنة ضوئية]].<ref>{{cite web|last=Lineweaver|first=C.|last2=Davis|first2=T.M.|year=2005|title=Misconceptions  about the Big Bang|url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=misconceptions-about-the-2005-03&page=5|publisher=[[Scientific American]]| accessdate=2008-11-06}}</ref><ref>
{{cite book|last=Harrison|first=E.R.|year=2000|title=Cosmology|page=446–448|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=052166148X}}</ref>

تقترح نظرية الانفجار العظيم أن الخلفية الميكرونية الكونية تملأ كل الفضاء المرئي، وأن غالبية طاقة الأشعاع في الكون هي الخلفية الميكرونية الكونية،<ref>{{cite book|last=Hobson|first=M.P.|last2=Efstathiou|first2=G.|last3=Lasenby|first3=A.N.|year=2006|title=General  Relativity: An Introduction for Physicists|pages=388|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=0521829518}}</ref> والتي تصنع جزءً من  {{val|6|e=-5}} من الكثالة الكلية للكون.<ref group=nb>The photon density is {{val|4.7|e=-31|u=kg/m3}}, while the critical density is {{val|7.9|e=-27|u=kg/m3}}. The ratio of the two is {{val|5.9|e=-5}}. See {{cite book|last1=Unsöld|first1=A.|last2=Bodo|first2=B.|year=2002|title=The  New Cosmos, An Introduction to Astronomy and  Astrophysics|edition=5th|page=485|publisher=[[Springer–Verlag]]|isbn=3-540-67877-8}}</ref>

من أعظم نجاحات نظرية الإنفجار العظيم هما تنبؤها بطيف جسمها الأسود المثالي، وتفاصيل توقعاتها ب[[توجهية الخواص]] في الخلفية الميكرونية الكونية. لقد قاس [[مجس ويلكينسون مايكروويف انيسوتروبي]] الحديث هذه اللاتوحدية في الخواص بدقة على السماء كلي نزولاً إلى مقاييس زاوية تقدر بـ0.2 من الدرجات.<ref name="apjss148">
{{cite journal|last=Spergel|first=D.N.|coauthors=''et al.''|year=2003|title=First-Year Wilkinson  Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of  Cosmological Parameters|journal=[[Astrophysical Journal]] (Supplement  Series)|volume=148|issue=1|pages=175–194|doi=10.1086/377226|id={{arxiv|astro-ph/0302209}}}}</ref> يمكن استخدام هذه القياسات لتقدير المتغيرات في [[نموذج لامبدا-سي دي إم]] للانفجار العظيم. بعض المعلومات مثل [[شكل الكون]], يمكن استخلاصها مباشرة من الخلفية الميكرونية الكونية، بينما الأخرى مثل [[ثابت هوبل]]، ليست مقيدة وينبغي تخمينها  من قياسات أخرى.<ref name="apjss148" /> تعطينا الأخيرة [[إنزياح نحو الأحمر]] للمجرات(تفسر على أنها [[سرعة انسحابية]]) نسبة لمسافاتها.

== اقرأ أيضا ==
* [[انفجار عظيم]]
* [[نموذج لامبدا-سي دي إم]]
{{تصنيف كومنز|Cosmic microwave background radiation}}

==المصادر والملاحظات==
{{ثبت_المراجع}}

[[تصنيف:فلك]]
[[تصنيف:فيزياء]]

[[bg:Реликтово излъчване]]
[[bn:মহাজাগতিক অণুতরঙ্গ পটভূমি বিকিরণ]]
[[ca:Radiació còsmica de fons]]
[[cs:Reliktní záření]]
[[cv:Реликт пайăрки]]
[[da:Kosmisk baggrundsstråling]]
[[de:Hintergrundstrahlung]]
[[en:Cosmic microwave background radiation]]
[[eo:Kosma fona radiado]]
[[es:Radiación de fondo de microondas]]
[[fa:تابش زمینه کیهانی]]
[[fi:Kosminen taustasäteily]]
[[fr:Fond diffus cosmologique]]
[[he:קרינת הרקע הקוסמית]]
[[hr:Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje]]
[[ht:Radyasyon kosmik natirèl]]
[[hu:Mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás]]
[[it:Radiazione cosmica di fondo]]
[[ja:宇宙マイクロ波背景放射]]
[[ko:우주 배경 복사]]
[[la:Cosmica radiatio micrometrica primordialis]]
[[lt:Reliktinis spinduliavimas]]
[[lv:Reliktstarojums]]
[[nl:Kosmische achtergrondstraling]]
[[no:Kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling]]
[[pl:Mikrofalowe promieniowanie tła]]
[[pt:Radiação cósmica de fundo]]
[[ro:Radiația cosmică de fond]]
[[ru:Реликтовое излучение]]
[[simple:Cosmic microwave background radiation]]
[[sk:Reliktové žiarenie]]
[[sl:Prasevanje]]
[[sv:Kosmisk bakgrundsstrålning]]
[[th:รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล]]
[[tr:Kozmik mikrodalga arkaplan ışıması]]
[[uk:Реліктове випромінювання]]
[[ur:کائناتی ریزموجی پس منظر تابکاری]]
[[vi:Bức xạ phông vi sóng vũ trụ]]
[[zh:宇宙微波背景辐射]]
[[zh-min-nan:Ú-tiū bî-pho poē-kéng hok-siā]]