تكشف أكبر خريطة للمساحة على الإطلاق أننا قد أخطأوا في الطاقة المظلمة تمامًا

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

لقد وجد علماء الفلك الذين يدرسون أكبر خريطة على الإطلاق للكون تلميحات إلى أن أفضل فهمنا للكون بسبب إعادة كتابة كبيرة.

وجد التحليل ، الذي نظر إلى ما يقرب من 15 مليون مجرة ​​وشووارس تمتد 11 مليار سنة من الوقت الكوني ، الطاقة المظلمة -يمكن أن تكون القوة الثابتة المفترضة التي تقود التوسع المتسارع في عالمنا-إضعافًا.

أو على الأقل هذا ما هي البيانات التي تم جمعها بواسطة أداة طيفية للطاقة الداكنة (DESI) ، اقترح عند الجمع بين المعلومات المأخوذة من انفجارات النجوم ، وخلفية الميكروويف الكونية وعدسة الجاذبية الضعيفة.

إذا صمدت النتائج ، فهذا يعني أن واحدة من أكثر القوى الغامضة التي تسيطر على مصير عالمنا أكثر غرابة من الفكر الأول – وأن هناك شيئًا خاطئًا للغاية في نموذجنا الحالي للكون. تم نشر نتائج الباحثين في أوراق متعددة على خادم preprint Arxiv وعرض 19 مارس في قمة الفيزياء العالمية للجمعية الفيزيائية الأمريكية في Anaheim ، كاليفورنيا ، لذلك لم يتم مراجعة الأقران بعد.

“صحيح أن نتائج DESI وحدها تتفق مع أبسط تفسير للطاقة المظلمة ، والتي ستكون ثابتًا غير متغير” ، مؤلف مشارك ديفيد شليغلوقال عالم مشروع ديسي في مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا ، لعلم لايف العلوم. “لكن لا يمكننا تجاهل البيانات الأخرى التي تمتد إلى كل من الكون المبكر. [DESI’s results] مع هذه البيانات الأخرى عندما تصبح غريبة حقًا ، ويبدو أن هذه الطاقة المظلمة يجب أن تكون “ديناميكية” ، وهذا يعني أنها تتغير مع مرور الوقت. “

الكون المتطور

الطاقة المظلمة و المادة المظلمة هل اثنان من مكونات الكون الأكثر حيرة. معا يعوضون حوالي 95 ٪ من الكون ، ولكن لأنها لا تتفاعل مع الضوء ، لا يمكن اكتشافها مباشرة.

ومع ذلك ، فإن هذه المكونات هي مكونات رئيسية في نموذج Lambda Cold Dark Matter (Lambda-CDM) لعلم الكونيات ، والذي يرسم نمو الكون ويتوقع نهايته. في هذا النموذج ، تكون المادة المظلمة مسؤولة عن تجميع المجرات معًا وتحسب عمليات الجاذبية القوية بشكل غير مفهوم ، بينما تشرح Dark Energy سبب تسريع توسع الكون.

متعلق ب: هل يمكن أن يتوقف الكون عن التوسع؟ نظرية جديدة تقترح “مفتاح” كوني

ولكن على الرغم من لا يحصى الملاحظات من هذه الكيانات المظلمة الافتراضية تشكيل ملكنا الكونلا يزال العلماء غير متأكدين من أين أتوا ، أو ما هم عليه. حاليًا ، يتم تقديم أفضل تفسير نظري للطاقة المظلمة بواسطة نظرية الحقل الكمومي ، والتي تصف فراغ الفضاء على أنها مليئة بحر من الحقول الكم هذا يتقلب ، وخلق كثافة الطاقة الجوهرية في مساحة فارغة.

في أعقاب الانفجار الكبير ، تزداد هذه الطاقة مع توسيع المساحة ، مما يخلق المزيد من الفراغ والمزيد من الطاقة لدفع الكون بشكل أسرع. ساعد هذا الاقتراح العلماء على ربط الطاقة المظلمة بال ثابت الكوني -طاقة تضخمية افتراضية ، تنمو مع نسيج الزمان الزمني طوال حياة الكون. أطلق عليه آينشتاين Lambda في نظريته عن النسبية العامة.

وقال “المشكلة في هذه النظرية هي أن الأرقام لا تضيف”. كاثرين هايمانز، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة إدنبرة وعالم الفلك رويال لاسكتلندا الذي لم يشارك في الدراسة. “إذا قلت:” حسنًا ، ما نوع الطاقة التي أتوقعها من هذا النوع من الفراغ؟ ” قالت لايف ساينس “إنها مختلفة جدا جدا ، جدا جدا ، تختلف جدا عما نقيسه”.

وأضافت “من المثير نوعًا ما أن الكون قد ألقى لنا كرة منحنى هنا”.

مسح الكون المظلم

لمعرفة ما إذا كانت الطاقة المظلمة تتغير مع مرور الوقت ، تحول علماء الفلك إلى بيانات ثلاث سنوات من Desi ، والتي يتم تركيبها على تلسكوب Nicholas U. Mayall 4-Meter في ولاية أريزونا. يحدد Desi المواقف الشهرية لملايين المجرات لدراسة كيفية توسيع الكون حتى يومنا هذا.

من خلال تجميع ملاحظات Desi ، والتي تشمل ما يقرب من 15 مليون من أفضل المجرات والكوازارات المقاسة (الأشياء الفائقة التي تعمل بالثقوب السوداء الفائقة) ، توصل الباحثون إلى نتيجة غريبة.

أخذت ملاحظات التلسكوب من تلقاء نفسها ، في “التوتر الضعيف” مع نموذج Lambda-CDM ، مما يشير إلى أن الطاقة المظلمة قد تفقد القوة مع تقدم الكون ، ولكن دون أهمية إحصائية كافية لكسر النموذج.

ولكن عندما يقترن بملاحظات أخرى ، مثل ضوء بقايا الكون من خلفية الميكروويف الكونية، supernovas ، والتزييف الجاذبية للضوء من المجرات البعيدة ، احتمالية أن تتطور الطاقة المظلمة تنمو.

في الواقع ، فإنه يدفع خلاف الملاحظات مع النموذج القياسي بقدر 4.2 سيغما ، وهو مقياس إحصائي على أعتاب خمسة–نتيجة سيجما يستخدم الفيزيائيون كـ “المعيار الذهبي” لتهدئة اكتشاف جديد.

متعلق ب: بعد عامين في الفضاء ، كسر تلسكوب جيمس ويب علم الكونيات. هل يمكن إصلاحه؟

ما إذا كانت هذه النتيجة ستعقد أو تتلاشى بمرور الوقت مع المزيد من البيانات غير واضحة ، لكن علماء الفيزياء الفلكية يزداد ثقة من أن التناقض أقل عرضة للاختفاء.

قصص ذات صلة

– قد تفسر الفراغات الفضائية تسارع الكون بدون طاقة مظلمة

– “المسألة المظلمة” ستزق فهمنا للكون ، كما تشير الأبحاث الجديدة

– شيء غير مرئي و “غامض” قد يتربص في مركز درب التبانة ، تشير أبحاث جديدة

وقال شليغل “يبدو أن هذه البيانات تشير إلى أن الطاقة المظلمة أصبحت أقل أهمية اليوم ، أو كانت أكثر أهمية في وقت مبكر من الكون”.

يقول علماء الفلك إن الإجابات الإضافية ستأتي من أسطول من التجارب الجديدة التي تبحث في طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة في عالمنا. وتشمل هذه تلسكوب الفضاء إقليدس، ناسا تلسكوب نانسي جريس روماني، وديسي نفسها ، التي هي الآن في الربع الرابع من خمس سنوات تقوم بمسح السماء وسوف يقيس 50 مليون مجرة ​​و quasars بحلول الوقت الذي يتم فيه القيام به.

“أعتقد أنه من العدل أن نقول إن هذه النتيجة ، التي يتم التقاطها في القيمة الوجه ، تبدو أكبر تلميح لدينا حول طبيعة الطاقة المظلمة في [rough] 25 سنة منذ اكتشافناها “،” آدم ريسأستاذ علم الفلك في جامعة جونز هوبكنز فاز بجائزة نوبل 2011 في الفيزياء لاكتشاف فريقه لعام 1998 لـ Dark Energy ، أخبر Live Science. “إذا تم تأكيدها ، فإنها تقول حرفيًا إن الطاقة المظلمة ليست ما يعتقده معظم الجميع ، وهو مصدر ثابت للطاقة ، ولكن ربما يكون شيء أكثر غرابة.”