قد يكون نموذجنا للكونيات معطوبًا: دراسة جديدة تكشف أن الكون يتوسع بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا تستطيع الفيزياء تفسيرها – Livescience.com

صورة للكون

هل يُمكن أن يكون فهمنا للكون معطوبًا؟ دراسة جديدة تُثير حيرةً كبيرةً في عالم علم الفلك، حيث يُشير الكون إلى توسع أسرع بكثير مما نتوقعه.

خلال العقد الماضي، واجه علم الكونيات أزمةً متزايدة. أظهرت ملاحظات تلسكوبيّ هابل وجيمس ويب الفضائيين أن الكون يتوسع بمعدلات مختلفة حسب الموقع. 🔭

تُشير نتائج جديدة باستخدام عنقود مجرّي في مجرتنا إلى تناقضٍ أكبر، ما يُفيد بإعادة كتابة قواعد علم الكونيات. نشر الباحثون نتائجهم في 15 يناير في مجلة الرسائل الفلكية.

قال المؤلف الرئيسي، دان سكولنيك، أستاذ الفيزياء بجامعة ديوك، “لقد تحولت هذه التوترات إلى أزمة حقيقية. وهذا يعني، بشكل أساسي، أن نموذجنا لعلم الكونيات قد يكون معطوبًا!” 🤯

هناك طريقتان رئيسيتان لقياس ثابت هابل (الذي يُحدد سرعة توسع الكون):

  • قياس تقلبات الخلفية الكونية الميكروية (CMB): تُمثل هذه الطريقة صورةً لحظةٍ أولى للكون، مُحفوظةً في إشارةٍ ميكرويةٍ أنتجت بعد 380,000 عام فقط من الانفجار العظيم.
  • قياس نجوم متغيرات سيفيد: تُستخدم هذه الطريقة، على مسافاتٍ أقرب، لقياس سرعة توسع الكون في فتراتٍ زمنية متأخرة من عمره. تتألّف هذه النجوم من تقلّباتٍ بصريةٍ تُسهّل قياس المسافات.

لكن هنا تكمن المشكلة. قياسات CMB تُشير إلى ثابت هابل مُقارب لـ 67 كيلومترًا في الثانية لكل ميجابارسك. لكن قياسات سلم المسافات الكونية (باستخدام نجوم سيفيد) تُشير إلى قيمةٍ مختلفة (73 كم/ثانية/ميغابارسك). هذه القيمة تقع خارج نطاق الخطأ لقياسات بلانك، مُؤكدةً أن الكون يتوسع بشكلٍ أسرع مما يُتوقّع. 🤔

حاول علماء الفلك إيجاد أخطاءٍ منهجية في النتائج أو تحسين دقة قياسات سلم المسافات. ولكن يبدو أن التناقض يُصمّد!

للحصول على فهمٍ أعمق للتوسع الكوني، استخدم الفريق وراء الدراسة الجديدة بياناتٍ من أداة التصوير الطيفي للطاقة المظلمة (DESI). واستُخدم عنقود مجرّيّ لضبط المُسافة بدقةٍ أكبر.
نتائج هذه الدراسة أثبتت التوتر بمقدارٍ أكبر، حيث أظهرت ثابت هابل يُبلغ 76.5 كم/ثانية/ميغابارسك. هذا يزيد من إمكانية أن النموذج القياسي لعلم الكونيات بحاجةٍ إلى إعادة النظر فيه.

“لقد وصلنا إلى نقطةٍ نضغط فيها بقوة على النماذج التي استخدمناها لعقدين ونصف، ونرى أن الأمور لا تتطابق”، يقول سكولنيك. “قد يُعيد هذا تشكيل طريقة تفكيرنا في الكون، وهو أمرٌ مُذهل! لا يزال هناك مفاجآتٌ في علم الكونيات. ✨”