لقد درست مجموعة دولية من العلماء كيف نمت بنية الكون على مدى 11 مليار سنة مضت.
أعلن هؤلاء الباحثون مؤخرًا عن نتائج تتعلق بكيفية سلوك الجاذبية على نطاق واسع جدًا. ما وجدوه يدعم تنبؤات الفيزيائي ألبرت أينشتاين في نظريته للنسبية العامة عام 1915.
الطاقة المظلمة والجاذبية
تشكل النتائج جزءًا من دراسة مستمرة لسنوات حول تاريخ الكون التي ترتكز على الطاقة المظلمة. الطاقة المظلمة هي قوة غير مرئية وغامضة تسرع، أو تزيد من سرعة، التوسع المستمر للكون.
استخدم الباحثون في الدراسة سنة من الملاحظات بواسطة أداة الطيف الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) في مرصد كيت بيك الوطني في أريزونا.
الجاذبية هي واحدة من القوى الأساسية في الكون. ربطت نظرية أينشتاين بين الفضاء والزمن والجاذبية. وتفترض النظرية أن كميات كبيرة من الكتلة والطاقة تنحني هيكل الزمكان، مما يؤثر على حركة أي شيء يمر بالقرب.
كان دراغان هوتيرر من جامعة ميتشيغان قائدًا مشاركًا في مجموعة العمل التي فحصت البيانات من DESI.
قال هوتيرر: “تصف نظرية النسبية العامة لأينشتاين حركة الأجسام الضخمة في حقل الجاذبية الذي تخلقه. إنها واحدة من أنجح النظريات الفيزيائية التي لدينا.”
لكن الإعلان في عام 1998 بأن توسع الكون يتسارع أثار الشكوك حول نموذج أينشتاين.
قال هوتيرر: “إن اكتشاف الكون المتسارع… أدى إلى اقتراحات بأن نظرية النسبية العامة قد تحتاج إلى تعديل.”
كشفت النتائج الجديدة لـ DESI أن الجاذبية تتصرف كما توقع أينشتاين أنها ستتصرف.
يقول العلماء إن حدث الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة بدأ الكون، الذي كان في حالة توسع منذ ذلك الحين. ويقولون إن التجارب تظهر أن التوسع كان في الواقع يتسارع وأن الطاقة المظلمة هي سبب محتمل.
ركزت النتائج الجديدة من DESI على نمو ما يسمى البنية الكونية. ويعود تاريخها إلى الوقت الذي كان فيه عمر الكون حوالي 20 في المئة من عمره الحالي.
تتصل هذه البنية الكونية بشكل مباشر بالتنظيم الواسع النطاق للمادة. تشكل المجرات، مجموعات المجرات، وحتى عناقيد المجرات الأكبر شبكة كونية أو شبكات متصلة مع وجود مساحات واسعة من الفضاء بينهما.
تنتج هذه البنية من الجاذبية التي تمارسها المادة في جميع أنحاء الكون.
استندت الدراسة الجديدة إلى ملاحظات DESI لقرابة 6 ملايين مجرة ومراكزها، والتي تعود إلى 11 مليار سنة مضت.
أصدر علماء DESI في أبريل أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون. وأعلنوا عن نتائج تشير إلى أن الطاقة المظلمة قد لا تكون قوة غير قابلة للتغيير. بدلاً من ذلك، قد تتغير مع مرور الوقت. ركزت تلك النتائج على سلوك محدد لمجموعات المجرات. وقد وسعت الأبحاث الجديدة ما هو معروف عن ذلك السلوك.
مصطفى إسحاق-بوشاكي من جامعة تكساس في دالاس كان أحد القادة المشاركين في مجموعة العمل. وقال: “بيانات DESI لدينا تظهر أنها تتوافق مع نظرية الجاذبية لأينشتاين ولكنها لا تزال تفضل طاقة مظلمة ديناميكية – واكتشاف هذه بشكل متزامن هو أمر جديد.”
يشمل الكون المادة العادية: النجوم، الكواكب، الغاز، والغبار. كما يحتوي أيضًا على المادة المظلمة. المادة المظلمة هي مادة غير مرئية قد تشكل حوالي 27 في المئة من الكون. بالإضافة إلى ذلك، يعتقد العلماء أيضًا أن هناك طاقة مظلمة قد تشكل 68 في المئة من الكون.
قال هوتيرر: “الطاقة المظلمة مسؤولة عن التوسع المتسارع للكون. الطبيعة الفيزيائية للطاقة المظلمة غير معروفة حاليًا.”
تبدو النتائج الجديدة داعمة لنموذج “المعيار” الحالي لعلم الكونيات الذي يشمل نظرية النسبية العامة.
تتضمن مجموعة عمل DESI أكثر من 900 باحث من أكثر من 70 منظمة حول العالم. وتحت إشراف مختبر لورانس بيركلي الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. تم نشر البحث الجديد في قاعدة بيانات arXiv على الإنترنت قبل خضوعه لعملية مراجعة الأقران.
أنا جون راسل.
أبلغ ويل دنهم عن هذه القصة لوكالة رويترز. قام جون راسل بتكييفها من أجل VOA Learning English.
_________________________________________________
كلمات في هذه القصة
تركيز – فعل. لتوجيه الانتباه أو الجهد
أساسي – صفة. أفكار تشكل أساس أفكار أو نظريات أخرى
منحنى – اسم. شكل مشابه للدائرة أو خط منحني
ضخم – صفة. يشكل أو يتكون من كتلة كبيرة؛ كبير جداً
ديناميكي – صفة. يتعلق بالقوة أو الطاقة الفيزيائية
في نفس الوقت – ظرف. موجود أو يحدث في نفس الوقت
مراجعة الأقران – اسم. عملية لنشر الأبحاث الأكاديمية حيث يقدم الأكاديميون ذوو المناصب والوظائف المماثلة للكتّاب نقدًا لورقة بحثية قبل نشرها رسميًا في مجلة أكاديمية