إحدى الطرق التي نعرف بها ذلك هي أنه عندما يسير الضوء في ذلك الزمكان المنحني، فإنه ينحني معه. وهذا يؤدي إلى ضوء يصل إلينا مشوهاً وممتداً ومكرراً ومكبرًا، وهو ظاهرة تعرف باسم عدسة الجاذبية. هذه الخاصية في الزمكان ليست فقط قابلة للرؤية والقياس، بل هي أداة ممتازة لفهم الكون.

لكن فريقاً من الباحثين اكتشف للتو أن الانحناء المتوقع للزمان-المكان المحسوب باستخدام النسبية لا يتطابق دائماً تماماً مع ما نلاحظه، باستخدام بيانات من مسح الطاقة المظلمة الذي يقوم حالياً برسم خرائط لمئات الملايين من المجرات عبر الكون. هذا لا يعني أن هناك شيئاً معطلاً – ولكنه يشير إلى أنه قد يكون هناك شيء ما لم نحسبه بعد.

<>

“حتى الآن، تم استخدام بيانات مسح الطاقة المظلمة لقياس توزيع المادة في الكون،” يشرح الفيزيائي كميل بونفين من جامعة جنيف في سويسرا. “في دراستنا، استخدمنا هذه البيانات لقياس تشوه الزمن والمكان بشكل مباشر، مما مكننا من مقارنة نتائجنا بتوقعات أينشتاين.”

إن مسح الطاقة المظلمة هو تعاون دولي يستخدم أداة بصرية قوية مركبة على تلسكوب فيكتور م. بلانكو بقطر 4 أمتار في مرصد سيرو تولولو بين أمريكا في تشيلي. مهمته الرئيسية، كما يوحي الاسم، هي دراسة الطاقة المظلمة، القوة الغامضة التي تدفع التوسع المتسارع للكون.

للقيام بذلك، كانت الأداة تقوم بمسح الكون بأعمق ما يمكن. وهذا يعني أنها ترى الضوء عبر مجموعة من العصور، متطلعة بعمق في تاريخ الكون إلى المجرات التي سافر ضوءها لعدة مليارات من السنين ليصل إلينا.

قاد عالم الفلك إسحاق توتوسو من جامعة تولوز في فرنسا، فريق من الباحثين أدركوا أنهم يمكنهم استخدام هذه الثروة من البيانات لاختبار القوة التنبؤية لوصف أينشتاين الفيزيائي للكون. وقد قاموا بقياس تشوهات الزمكان بسبب آبار الجاذبية، في أربع عصور متميزة: منذ حوالي 3.5 مليار سنة، و5 مليارات سنة، و6 مليارات سنة، و7 مليارات سنة.

ثم، قاموا بمقارنة هذه القياسات مع ما تتنبأ به معادلات أينشتاين بأنها يجب أن تكون. ومن المثير للاهتمام، أن بعض القياسات كانت تتماشى بدقة مع التوقعات – ولكن ليس جميعها.

“اكتشفنا أنه في الماضي البعيد – قبل 6 و 7 مليار سنة – يتماشى عمق الآبار مع توقعات أينشتاين،” يشرح توتوساوس [[LINK7]]. “ومع ذلك، فإنها أقرب إلى اليوم، قبل 3.5 و 5 مليار سنة، تكون ضحلة قليلاً عما توقعه أينشتاين.”

الاختلاف طفيف، ولكنه قد يكون مهمًا. قد يعني، على سبيل المثال، أن آبار الجاذبية لديها معدل نمو أبطأ مؤخرًا في الكون. بالإضافة إلى ذلك، تشير القياسات المتعلقة بتوسع الزمكان إلى أن نمو الكون يتسارع، وقد تسارع أكثر في الماضي القريب.

وبالتالي، قد يشير الاختلاف إلى وجود علاقة بين تسارع الكون الذي تقوده الطاقة المظلمة والنمو البطيء لآبار الجاذبية خلال نفس الحقبة. سيتعين إجراء المزيد من الملاحظات لتأكيد وإضافة إلى نتائج الفريق.

“تظهر نتائجنا أن توقعات أينشتاين لها عدم توافق بمقدار 3 سيغما مع القياسات. في لغة الفيزياء، يثير مثل هذا العتبة من عدم التوافق اهتمامنا ويتطلب مزيدًا من التحقيقات,” تقول الفيزيائية ناتاسيا غريم من جامعة جنيف.

“لكن هذا عدم التوافق ليس كبيرًا بما يكفي، في هذه المرحلة، لإبطال نظرية أينشتاين. لكي يحدث ذلك، نحتاج إلى الوصول إلى عتبة 5 سيغما. لذا من الضروري الحصول على قياسات أكثر دقة لتأكيد أو دحض هذه النتائج الأولية، ومعرفة ما إذا كانت هذه النظرية لا تزال صالحة في كوننا، على مسافات بعيدة جدًا.”

تم نشر البحث في Nature Communications.

المصدر: المصدر