يعتقد العلماء أن حوالي 5٪ فقط من المواد التي يتكون منها الكون معروفة لنا.
نعم ، أنت تقرأ هذا بشكل صحيح. تُظهر النماذج الكونية أن الطاقة غير المرئية والمادة يجب أن تشكل مجتمعة 95٪ من الكون حتى تعمل وفقًا للنظريات الموجودة.
الجزء غير المرئي من كون يتكون من عنصرين ، الطاقة المظلمة و المادة المظلمة. هذا الأخير أقل غموضًا إلى حد ما والعلماء متأكدون تمامًا من وجوده: قواعد جاذبية ببساطة لن يعمل بدونها. المجرات كما رأيناهم ، لن يكونوا قادرين على التجميع بأحجامهم الحالية في الوقت المتاح لهم منذ الانفجار العظيم إذا كانت المادة المرئية كل ما كان هناك. في الواقع ، العديد من المجرات لن تتماسك كما هي ، إذا كانت جاذبية المادة المرئية هي القوة الوحيدة التي تجمعهم معًا.
سيحاول تلسكوب الفضاء الأوروبي الجديد إقليدس رسم خريطة لهذه الأشياء غير المرئية ، لكن ماذا لو كانت نتائجه لا تتناسب مع التوقعات؟ هناك الكثير على المحك ، بما في ذلك نظرية أينشتاين الشهيرة والمقبولة على نطاق واسع للنسبية العامة.
متعلق ب: كيف سيرى التلسكوب الفضائي الأوروبي إقليدس الكون المظلم؟
تشير الملاحظات الأولى إلى أن المادة المظلمة يجب أن تكون سائدة في كون لمنع الأشياء من التفكك صنعت في الثلاثينيات. منذ ذلك الحين ، وجد علماء الفلك أن هذه المادة المظلمة غير المرئية يجب أن تشكل 85٪ على الأقل من كل المادة في الكون. حاول العلماء منذ عقود اكتشاف هذه المادة غير المرئية ، والتي يعتقدون أنها يجب أن تتكون من نوع من الجسيمات ، ربما تكون أقرب إلى الجسيمات الخاملة. النيوترينوات بالكاد تتفاعل مع العالم المرئي.
ومع ذلك ، فإن الوضع مع الطاقة المظلمة أكثر تعقيدًا. يعود اكتشاف هذه القوة المراوغة إلى عام 1998 عندما وجد علماء الفلك أن تسارع توسع الكون. كان التوسع نفسه مدفوعًا في البداية بالطاقة من الانفجار العظيم ، ولكن منذ حدوث الانفجار العظيم منذ فترة طويلة (منذ 13.8 مليار سنة ، على وجه الدقة) ، يجب أن يتباطأ هذا التوسع.
للتعويض عن هذا اللغز ، افترض المنظرون أن بعض القوة الغامضة ، الطاقة المظلمة ، يجب أن توجد والتي تعمل ضد الجاذبية وتفصل المادة عن بعضها. تظهر النماذج الكونية أن الطاقة المظلمة تمثل 68٪ من كل الطاقة في الكون ، وفقًا لوكالة ناسا. لكن علماء الفلك يعترفون بأن الدليل على وجوده غامض بعض الشيء.
“[The acceleration of the expansion] الكون لا معنى له عندما تعتقد أن هناك جاذبية فقط ، “إيزوبيل هوك ، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة لانكستر في المملكة المتحدة إقليدس عالم ، أخبر ProfoundSpace.org. “لا ينبغي أن يتباطأ. لذا فإن حقيقة أننا نلاحظ أنه يزداد سرعة تعني أنه يجب أن يكون هناك شيء آخر. ونحن فقط نسمي هذا الشيء الطاقة المظلمة لأننا لا نعرف حقًا ما هي.”
كان هوك عضوًا في الفريق الذي قام بهذا الاكتشاف عام 1998 ومنذ ذلك الحين وهو يتساءل ، تمامًا مثل العديد من العلماء الآخرين ، عن ماهية هذه الطاقة المظلمة في الواقع.
قالت: “نحن في الحقيقة لا نعرف”. “أفضل نظرية هي أنه ربما يكون نوعًا من خاصية للفضاء نفسه ، مثل نوع من الطاقة الموجودة في كل مكان ، في جميع الأوقات ، ولكن لا يوجد تفسير لما يجب أن يكون.”
تُظهر النماذج أن هذه الطاقة يجب أن يتم توزيعها بالتساوي عبر الكون وأن لها دائمًا نفس القوة. في الأيام الأولى للكون ، لم تكن تأثيرات الطاقة المظلمة مرئية ، لأن “الركلة” الأصلية من الانفجار العظيم كانت الدافع وراء معظم توسع الكون. قال جوزيبي راكا ، مدير مشروع إقليدس في وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، لـ Space ، منذ حوالي 5 إلى 6 مليارات سنة ، أصبحت الطاقة المظلمة “قوة سائدة ، تعمل ضد جاذبية كل من المادة العادية والظلمة”. كوم
قال راتشا: “إنه أمر مقلق بعض الشيء ، أن هذه الطاقة تبدو وكأنها تتمتع بكثافة ثابتة مع تمدد الكون”. “هذا يعني انه [additional] يتم إنشاء الطاقة لأن الكثافة ثابتة. لا يخفف من أن يصبح الكون أكبر. لذا فهذا يعني أن هناك طاقة إضافية “.
ومع ذلك ، هناك أيضًا احتمال عدم وجود شيء مثل الطاقة المظلمة في النهاية ، وأن النماذج الكونية التي تتطلب وجودها خاطئة. تستند هذه النماذج على البرت اينشتاين‘س نظرية النسبية العامة التي تصف “القواعد” الفيزيائية للكون في سلسلة من المعادلات. إذا كانت الملاحظات المستقبلية بواسطة تلسكوب إقليدس (والتلسكوبات الأخرى القادمة المصممة لدراسة الطاقة المظلمة) تشير إلى أن الطاقة المظلمة ليست قوة ثابتة منتشرة في كل مكان ، فهذا يعني أن هذه النظرية الشهيرة ليست صحيحة تمامًا.
قال راتشا: “نحن نعلم أن النسبية العامة تعمل بشكل جيد للغاية على مستوى النظام”. “ولكن هناك احتمال أنها لا تعمل بشكل جيد على المقاييس الكونية وبالتالي ليست هناك حاجة للطاقة المظلمة.”
قصص ذات الصلة:
– سوف يساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي المركبة الفضائية إقليدس على التحقيق في الطاقة المظلمة والمادة المظلمة
– تنتشر الطاقة المظلمة الغامضة بالتساوي عبر الكون
– قد تكون الثقوب السوداء مصدر طاقة مظلمة غامضة
سيبحث إقليدس عن دليل على وجود الطاقة المظلمة من خلال رسم خرائط لتوزيع المجرات منذ 10 مليارات سنة في الماضي ومقارنة كيف تغير هذا التوزيع خلال تطور الكون. ستكشف الملاحظات عما إذا كانت هناك بالفعل قوة دائمة الوجود في كل مكان أو ما إذا كان هناك شيء آخر يحدث.
“قد نجد أننا لا نرى [the effects of] قال هوك: “هذه الطاقة ثابتة في كل مكان ، لكننا نرى بعض الاختلافات في مكان ما أو في الوقت المناسب. ثم تصبح الأمور مثيرة للاهتمام حقًا وستكون ثورية حقًا ، لأنه سيتعين علينا تغيير نظرياتنا تمامًا.”
وهذا يعني على الأرجح جوائز نوبل للمكتشفين. سيستغرق تلسكوب إقليدس ، الذي تم إطلاقه في 1 يوليو بواسطة صاروخ سبيس إكس فالكون 9 ، ست سنوات لرسم خريطة لثلث السماء خارج مجرتنا ، درب التبانة. عندها فقط سيكون لدى علماء الفلك بيانات كافية ليعلموها على وجه اليقين.