تلسكوب ويب يؤكد ثابت هابل، متحدياً نظرية كونية حاسمة – أصوات ياهو!

تلسكوب ويب يؤكد ثابت هابل، متحدياً نظرية كونية حاسمة - أصوات ياهو!

لقد عرفنا لمدة تقارب القرن أن الكون يتوسع، لكن من الصعب تحديد معدل التوسع بدقة. توفر تلسكوب جيمس ويب الفضائي أخيرًا للأ astronomers الأدوات التي يحتاجونها لقياس هذا الجانب من الفضاء بدقة أكبر. تقدم دراسة جديدة قادها الحائز على جائزة نوبل آدم ريس في جامعة جونز هوبكنز التقييم الأكثر دقة حتى الآن، مستخدمةً كل من ويب وهبل لإظهار أن ما يُسمى بتوتر هبل قد يكون حقيقيًا. إذا كان هذا صحيحًا، فقد تكون القطعة المفقودة من اللغز عميقة حقًا.

على مدى عقود بعد أن توصل الفلكيون إلى قبول توسع الكون، تمكنوا من الإشارة إلى حسابات مبنية على النموذج القياسي لعلم الكون لتخبرنا بسرعة التوسع. عند إجراء الحسابات، وجد العلماء أن الكون يجب أن يتوسع بمعدل 67-68 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك. أصبحت الأمور معقدة للفلكيين في التسعينيات عندما كان لدينا أخيرًا أدوات متطورة بما يكفي لقياس توسع الكون. وقد أبلغت هذه الأدوات، مثل تلسكوب هبل الفضائي، عن قيمة حوالي 73 كم/ثانية/ميغابارسيك. الفرق بين هذه الأرقام معروف باسم توتر هبل.

“تشير الفجوة بين معدل التوسع المرصود للكون وتوقعات النموذج القياسي إلى أن فهمنا للكون قد يكون غير مكتمل،” قال ريس.

لقد أشارت بعض الأعمال الأخيرة بقوة إلى أن الفلكيين يقيسون الأمور بشكل صحيح، وأن التوتر يأتي من نموذج غير مكتمل للكون. سعى ريس وفريقه لإجراء المقارنة الكاملة الأولى لبيانات المسافة بين هبل وتلسكوب ويب الأكثر دقة، مما سيعزز مصداقية هذا المنطق. مع الاستفادة من عامين من ملاحظات ويب، أصبح العلماء الآن واثقين نسبيًا من أن قياساتنا ليست هي المشكلة – بل الكون هو الغريب.

استخدم الفريق حوالي ثلث إجمالي عينة مجرات هبل، مع المسافة إلى مجرة مدروسة جيدًا تسمى NGC 4258 كنقطة مرجعية. وتمت مقارنة ذلك مع أكبر عينة من ملاحظات ويب حتى الآن. استخدموا تقنيات متعددة لقياس معدل التوسع في كلا مجموعتي البيانات، بما في ذلك المستعرات العظمى من النوع Ia والنجوم المتغيرة سيفيد. أعطت بيانات ويب ثابت هبل قدره 72.6 كم/ثانية/ميغابارسيك، والتي كانت قريبة جدًا من تلسكوب هبل عند 72.8 كم/ثانية/ميغابارسيك.


NGC 4258

إن مجموعة الظواهر الفلكية في NGC 4358 تجعلها نقطة مرجعية مثالية عند قياس المسافات الكونية. المصدر: ESA / ويب، NASA & CSA، ج. غلين، وآخرون.

بينما استخدم هذا العمل مجموعة بيانات ضخمة JWST، إلا أن هذا التلسكوب لا يزال جديدًا جدًا ولم يقم بإجراء العديد من الملاحظات مثل هابل، لذا هناك بعض عدم اليقين بسبب مجموعة البيانات الصغيرة. ومع ذلك، فإن أرقام هابل ووويب متوافقة بشكل جيد لدرجة أنه يبدو أن النموذج القياسي هو المشكلة.

إذا كانت التوترات حقيقية وترتبط بنقص في النموذج القياسي، فإن ذلك يشير إلى أننا نفتقر إلى معلومات أساسية حول كيفية عمل الكون. يشير العديد من العلماء إلى الارتباك حول المادة المظلمة والطاقة المظلمة، التي يبدو أنها تشكل تقريبًا كل الكون. تمثل النجوم والكواكب وغيرها من الأجسام المرئية 4% فقط من الكتلة الظاهرة للكون. قد يساعد فهم الدور الذي تلعبه هذه القوى الغامضة في سد الثغرات في النموذج القياسي. إذا تمكن العلماء من توافق النظرية مع الملاحظات، فقد نعرف الكثير عن طبيعة الكون أكثر مما نعرفه الآن.