تإنه عالم هائل. بحلول الوقت الذي تنتهي فيه من قراءة هذه الجملة، سيكون الأمر أكبر.
وذلك لأن الكون يتوسع، ولكن ليس كل شيء يتوسع بنفس المعدل. كلما كانت الأشياء بعيدة، كلما ابتعدت عنا بشكل أسرع. ولكل ميغابارسيك (حوالي 3.3 مليون سنة ضوئية) من المسافة من وجهة نظرنا، يزداد معدل التوسع بنحو 45 ميلا في الثانية. ويعرف هذا المعدل باسم “ثابت هابل”، نسبة إلى عالم الفلك إدوين هابل الشهير بالتلسكوب الفضائي، والذي اكتشفه عام 1929.
الآن، طور علماء فلك من جامعة طوكيو طريقة جديدة تسمى “التصوير الكوني بالتأخير الزمني” للحصول على قياس أكثر دقة لثابت هابل، ونشروا نتائجهم في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
تقليديًا، تم تسجيل ثابت هابل باستخدام “سلالم المسافة”. يختار علماء الفلك كيانًا كونيًا قريبًا ومألوفًا نسبيًا -مستعر أعظم أو نجم- ويراقبونه، ثم يختارون واحدًا بعيدًا ويراقبونه، وهكذا، لقياس المعدل الذي يسافرون به بعيدًا عنا.
التشوه الكوني: ثمانية أنظمة عدسات جاذبية ذات تأخير زمني ملون بشكل مصطنع. تتميز كل صورة بمجرة ضخمة في المركز، والنقاط المضيئة المحيطة بها هي صور لكوازارات تم تصويرها حول المجرة. الصور بواسطة تعاون TDCOSMO وآخرون.
وفي الوقت نفسه، يعتمد علم الكونيات ذو التأخير الزمني على عدسة الجاذبية للأجسام الضخمة في الفضاء لتحديد ثابت هابل. في هذه الطريقة، يستخدم العلماء مجرة ضخمة لتكون بمثابة عدسة. تبدو الأجسام فائقة السطوع خارج هذه المجرة والتي تسمى الكوازارات مشوهة لأن الجاذبية تحرف ضوءها. سمحت التغييرات في هذه الصور المشوهة للباحثين بقياس الفرق في الوقت الذي يستغرقه الضوء من الأشياء للوصول إليها.
وباستخدام هذه المنهجية الذكية، توصل الباحثون إلى قيمة لمعدل التوسع تتوافق مع ثابت هابل. قد يساعد هذا في حل مشكلة كونية كبيرة.
عندما يقيس علماء الفلك معدل التوسع هذا باستخدام التلسكوبات الفضائية (مثل التلسكوب الذي يحمل اسم إدوين هابل)، يحصلون على رقم واحد – حوالي 45 ميلًا في الثانية / ميجابارسيك؛ وعندما يستخدمون طريقة أخرى، وهي قياس إشعاع الخلفية الكونية المتولد أثناء بداية الكون، يحصلون على رقم مختلف أصغر – حوالي 42 ميلًا في الثانية/ميجابارسيك. يُطلق على هذا التناقض اسم “توتر هابل”، وقد أثار الكثير من الجدل حول ما إذا كان بسبب خطأ تجريبي، أو بسبب الفيزياء الفعلية للكون.
اقرأ المزيد: “كم من المعلومات يمكننا أن نتعلمها عن الكون؟“
وقال المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الفلك بجامعة طوكيو كينيث وونغ في بيان: “قياسنا لثابت هابل أكثر اتساقا مع الملاحظات الأخرى في الوقت الحالي وأقل اتساقا مع قياسات الكون المبكر”. “هذا دليل على أن توتر هابل قد ينشأ بالفعل من فيزياء حقيقية، وليس مجرد مصدر خطأ غير معروف في الطرق المختلفة.”
ومع ذلك، أكد الفريق أنهم سيحتاجون إلى تحسين طريقة التصوير الكوني للتأخير الزمني للحصول على نتائج أكثر دقة. تبلغ دقتها الحالية حوالي 4.5%، لكنها ستحتاج إلى الوصول إلى دقة تبلغ حوالي 1 إلى 2% “لتحديد ثابت هابل إلى مستوى يؤكد بشكل قاطع توتر هابل”، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة إريك بايك، وهو أيضًا في جامعة طوكيو، في البيان.
الثابت الحقيقي الوحيد في الفيزياء الفلكية؟ هناك حاجة إلى مزيد من البحث.
تتمتع نوتيلوس؟ اشترك في موقعنا المجاني النشرة الإخبارية.
الصورة الرئيسية: وكالة الفضاء الأوروبية/هابل وناسا، سي. موراي، ج. مايز أبيلانيز
ظهرت هذه القصة في الأصل على موقع Nautilus.