التكميم بالانزياح الأحمر

إن تكميم الانزياح الأحمر ، والذي يشار إليه أيضًا باسم دورية الانزياح الأحمر ، ^{[ 1 ]} وتجزئة الانزياح الأحمر ، ^{[ 2 ]} والانزياحات الحمراء المفضلة ^{[ 3 ]} ونطاقات مقدار الانزياح الأحمر ، ^{[ 4 ] [ 5 ]} هو الفرضية القائلة بأن الانزياحات الحمراء للأجسام البعيدة كونيًا ( وخاصة المجرات والكوازارات ) تميل إلى التجمع حول مضاعفات قيمة معينة.

في النماذج الكونية التضخمية القياسية ، يُعزى الانزياح الأحمر للأجرام الكونية إلى توسع الكون، حيث يشير الانزياح الأحمر الأكبر إلى بُعد كوني أكبر عن الأرض (انظر قانون هابل ). يُشار إلى هذا بالانزياح الأحمر الكوني ، وهو أحد الأدلة الرئيسية على نظرية الانفجار العظيم . تشير الانزياحات الحمراء الكمية للأجرام، وفقًا لقانون هابل، إلى أن الأجرام الفلكية مُرتبة بنمط كمي حول الأرض. ويُفترض على نطاق أوسع أن الانزياح الأحمر لا علاقة له بالتوسع الكوني، وأنه ناتج عن آلية فيزيائية أخرى، تُعرف باسم "الانزياح الأحمر الذاتي" أو "الانزياح الأحمر غير الكوني".

في عام 1973، كان عالم الفلك ويليام جي. تيف أول من أبلغ عن أدلة على هذا النمط. وتركز النقاش اللاحق على ما إذا كانت مسوحات الانزياح الأحمر للكوازارات قد قدمت أدلة على التكميم تتجاوز ما هو متوقع بسبب تأثير الانتقاء أو التكتل المجري . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} ظلت هذه الفكرة هامشية في علم الفلك منذ منتصف التسعينيات، وهي الآن مرفوضة من قبل الغالبية العظمى من علماء الفلك، لكن بعض العلماء الذين يتبنون نماذج كونية غير تقليدية ، بمن فيهم أولئك الذين يرفضون نظرية الانفجار العظيم، أشاروا إلى أدلة تكميم الانزياح الأحمر كسبب لرفض الروايات التقليدية لأصل الكون وتطوره . ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

كان جيورجي بال (فيما يخص أشباه النجوم، 1971 ^{[ 13 ]} ) وويليام جي. تيف (فيما يخص المجرات) أول من بحث في إمكانية تكميم الانزياح الأحمر، وأطلقوا عليه اسم "ارتباط نطاقات الانزياح الأحمر بالقدر الظاهري". ^{[ 14 ]} وفي عام 1973، كتب:

باستخدام أكثر من 200 قيمة للانزياح الأحمر في مجرات كوما، وبرساوس، وA2199، تبين وجود دورية واضحة مرتبطة بالنطاق في الانزياحات الحمراء. وأخيرًا، عُرضت عينة جديدة من قيم الانزياح الأحمر الدقيقة لمجرات كوما الساطعة على نطاق واحد، والتي تُظهر دورية قوية للانزياح الأحمر تبلغ 220 كم/ ^ث . وتم تحديد حد أعلى قدره 20 كم/ ^ث لمكون الانزياح الأحمر الداخلي لدوبلر في حركة عنقود كوما. ^{[ 15 ]}

أشار تيف إلى أن هذه الملاحظة تتعارض مع السيناريوهات الكونية المتعارف عليها. ويلخص ذلك بقوله:

"خلال مراحل تطوير البرنامج، بدا واضحاً بشكل متزايد أن الانزياح الأحمر له خصائص لا تتفق مع تفسير بسيط يعتمد على السرعة و/أو تغير المقياس الكوني. وقد تم الإشارة إلى العديد من الآثار المترتبة على ذلك من حين لآخر، ولكن العمل في الأساس مدفوع بالملاحظات." ^{[ 16 ]}

في عام 1971، ومن خلال التكميم الناتج عن الانزياح الأحمر، توصل جي. بال إلى فكرة مفادها أن الكون قد يمتلك بنية طوبولوجية غير تافهة . ^{[ 17 ]}

أظهرت الدراسات التي أجريت في ثمانينيات القرن العشرين وأوائل تسعينياته نتائج مؤكدة:

1. في عام 1989، أفاد مارتن ر. كرواسديل باكتشافه طريقة لتحديد كمية الانزياحات الحمراء باستخدام عينة مختلفة من المجرات بزيادات قدرها 72  كم/ث أو Δ z =2.4 × 10 ⁻⁴ (حيث يشير Δ z إلى الانزياح في التردد معبراً عنه كنسبة من التردد الأولي). ^{[ 18 ]}
2. في عام 1990، أفاد بروس غوثري وويليام نابيير باكتشاف "دورية محتملة" من نفس الحجم لمجموعة بيانات أكبر قليلاً تقتصر على المجرات الحلزونية الساطعة وتستبعد الأنواع الأخرى. ^{[ 19 ]}
3. في عام 1992، اقترح غوثري ونابير ملاحظة دورية مختلفة بزيادات قدرها Δz =1.24 × 10 ⁻⁴ في عينة من 89 مجرة. ^{[ 20 ]}
4. في عام 1992، خلص كل من بال وآخرون وهولبا وآخرون إلى وجود دورية غير مفسرة في الانزياحات الحمراء في إعادة تحليل عينة كبيرة من المجرات. ^{[ 21 ] [ 22 ]}
5. وفي عام 1997، توصل غوثري ونابير إلى نفس النتيجة:

"حتى الآن، استُخدمت قيم الانزياح الأحمر لأكثر من 250 مجرة ​​ذات بيانات عالية الدقة لملفات تعريف الهيدروجين المحايد في هذه الدراسة. وفي عينات فرعية مختارة بعناية من مجموعات البيانات ذات الدقة الكافية التي تم فحصها حتى الآن، وُجد أن توزيع الانزياح الأحمر مُكمّم بشكل كبير في الإطار المرجعي المجري المركزي. ... مستويات الثقة الرسمية المرتبطة بهذه النتائج عالية للغاية." ^{[ 23 ]}

ركزت معظم النقاشات الحديثة على ما إذا كانت مسوحات الانزياح الأحمر للكوازارات ( QSOs ) تُنتج أدلة على التكميم تتجاوز ما يمكن تفسيره بتأثير الانتقاء . وقد ساعد في ذلك التقدم في فهرسة الكوازارات في أواخر التسعينيات، مما زاد بشكل كبير من أحجام العينات المستخدمة في القياسات الفلكية.