يقول العلماء إن الخريطة الكونية ثلاثية الأبعاد الجديدة تثير تساؤلات حول مستقبل الكون | فضاء

كشف علماء عن أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون على الإطلاق، تضم أكثر من 6 ملايين مجرة، قائلين إنها تثير تساؤلات حول طبيعة الطاقة المظلمة ومستقبل الكون.

تعتمد الخريطة على البيانات التي تم جمعها بواسطة أداة تحليل الطاقة المظلمة (Desi) في أريزونا، وتحتوي على ثلاثة أضعاف عدد المجرات مقارنة بالجهود السابقة، مع قياس مسافات العديد منها لأول مرة.

وقال الباحثون إنهم باستخدام هذه الخريطة، تمكنوا من قياس مدى سرعة توسع الكون في أوقات مختلفة في الماضي بدقة غير مسبوقة.

وأضافوا أن النتائج تؤكد أن توسع الكون يتسارع. ومع ذلك، فقد أثارت النتائج أيضًا احتمالًا محيرًا بأن الطاقة المظلمة – وهي قوة غامضة ومنفرة تدفع العملية – ليست ثابتة طوال الوقت كما تم اقتراحه سابقًا.

وقال الدكتور سيشادري ناداثور، المؤلف المشارك في العمل وكبير الباحثين في معهد علم الكونيات والجاذبية بجامعة بورتسموث: “ما نراه هو بعض التلميحات إلى أنه قد تغير بالفعل بمرور الوقت، وهو أمر مثير للغاية لأنه إنه ليس ما سيبدو عليه النموذج القياسي للطاقة المظلمة الكونية الثابتة.

وقال البروفيسور كارلوس فرينك، من جامعة دورهام والمؤلف المشارك في البحث، إنه إذا كانت الطاقة المظلمة ثابتة بالفعل مع الزمن، فإن مستقبل الكون بسيط: سوف يتوسع باستمرار، إلى الأبد. ولكن إذا ظهرت التلميحات الموجودة في الخريطة، فسيكون ذلك موضع تساؤل.

“الآن كل ذلك خرج من النافذة وعلينا أن نبدأ من الصفر، وهذا يعني مراجعة فهمنا للفيزياء الأساسية، وفهمنا للانفجار الكبير نفسه، وفهمنا للتنبؤات بعيدة المدى للكون”. وأضاف أن التلميحات الجديدة تركت الباب مفتوحا أمام احتمال تعرض الكون لـ”انسحاق كبير”.

يكشف البحث، الذي نُشر في سلسلة من النسخ الأولية – مما يعني أنه لم تتم مراجعته بعد – كيف أنشأ الفريق لأول مرة خريطة ثلاثية الأبعاد، ثم قام بقياس الأنماط في توزيع المجرات المرتبطة بالموجات الصوتية التي حدثت في المجرات. الكون المبكر، والمعروفة باسم التذبذبات الصوتية الباريونية.

وبما أنه من المعروف أن حجم هذه الأنماط منتظم، فقد تمكن الفريق من معايرة المسافات إلى المجرات المختلفة في الخريطة، مما سمح لهم بمعرفة مدى سرعة نمو الكون على مدار الـ 11 مليار سنة الماضية، بدقة أفضل من تلك التي 0.5% على مر العصور، وأفضل من 1% بين 8 و11 مليار سنة مضت.

وقال فرينك إن دقة القياسات نفسها كانت ملحوظة بالنظر إلى أن المجرات يمكن أن تكون على بعد مليارات السنين الضوئية، وعمرها مليارات السنين. وقال: “من المذهل أن نتمكن من قياس أي شيء بدقة تصل إلى 1%، وهي دقة تحصل عليها في مختبر الفيزياء لإجراء قياسات عالية الدقة”.

وقال أندرو بونتزن، أستاذ علم الكونيات في جامعة كوليدج لندن ومؤلف كتاب الكون في صندوق، والذي لم يشارك في العمل، إن ديسي كان واحدًا من عدد كبير من المسوحات الفلكية الجديدة والمثيرة التي تصنف السماء ليلاً، مع واحدة من الأهداف الأساسية هي قياس المعدل الذي يتسارع به كوننا المتوسع.

“مثل قياس تسارع السيارة، يخبرنا رسم توسع الكون عن “المحرك” الذي يحرك التسارع الكوني. وقال: “يُعرف هذا المحرك بالطاقة المظلمة”.

ومع ذلك، أشار بونتزن إلى أن معرفتنا بكيفية عمل الطاقة المظلمة كانت محدودة. وقال: “يبدو أن البيانات الجديدة، عند دمجها مع القياسات الحالية، تتعارض مع أبسط التفسيرات الممكنة للطاقة المظلمة”.

“في ظاهرها، هذه خطوة مثيرة إلى الأمام. ولكن كما يحذر الفريق نفسه، لا يزال هناك قدر كبير من المعرفة حول هذه البيانات ويجب أن تؤخذ النتائج المبكرة بحذر شديد.