ظاهرة تسمى تمدد الزمن الكوني تعني أن الأحداث التي تحدث في الكون المبكر يبدو أنها تتطور بشكل أبطأ من تلك الموجودة اليوم.
انطباع الفنان عن مجرة في وسطها نجم كوازار
Credit:Blueee77/Shutterstock
يبدو أن الوقت كان يمر بشكل أبطأ عندما كان الكون فتيًا ، وفقًا لملاحظات الأجسام الفلكية القديمة التي يبدو أنها تتطور بخمس المعدل الذي نراه اليوم.
تبدو فكرة أن الزمن يبدو أبطأ في الماضي غريبة ، لكنها نتيجة مباشرة لتوسع الكون منذ الانفجار الأعظم. يعني هذا التوسع أن الضوء من الأحداث الكونية القديمة يجب أن يسافر لمسافات أطول للوصول إلى الأرض ، وبالتالي يستغرق وقتًا أطول للوصول. نتيجة لذلك ، يبدو أن الأحداث الكونية البعيدة جدًا أو البعيدة في الزمن تتكشف بشكل أبطأ مقارنة بالحدث نفسه الذي يحدث في الجوار الآن. هذا لا يعني أن الكون المبكر كان في حركة بطيئة ، ولكن أي شخص حاضر منذ مليارات السنين كان سيرى الزمن يتطور بشكل طبيعي.
منذ تسعينيات القرن الماضي ، لاحظ علماء الفيزياء الفلكية هذا الانحناء الزمني السماوي في المستعرات الأعظمية البعيدة - الانفجارات النجمية القوية - حيث يعود أقدمها إلى حوالي نصف عمر الكون ويبدو أنه يتطور بنسبة 60 في المائة من السرعة التي نراها اليوم. اكتشف جيرانت لويس من جامعة سيدني بأستراليا وبريندون بروير من جامعة أوكلاند بنيوزيلندا نسخة أكثر تطرفًا في وقت سابق من الكون.
نظر الزوجان إلى الكوازارات ، وهي أجسام في مركز بعض المجرات تتكون من ثقب أسود فائق الكتلة محاط بقرص من البلازما الساخنة يبصق جزيئات عالية الطاقة. إنها من بين أقدم الأشياء في الكون ، حيث ظهرت أقدم الأشياء التي رأيناها بعد 600 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم.
هذا العصر من الناحية النظرية يجعل النجوم الزائفة مناسبة لسبر أغوار تمدد الزمن في بدايات الكون ، لكن طبيعتها التي لا يمكن التنبؤ بها تجعل ذلك صعبًا ، على عكس المستعرات الأعظمية.
يقول لويس: "تخيل أن لديك لعبة نارية ، إنها مشرقة لكنها تتلاشى خلال بضع ثوانٍ ، مثل سوبر نوفا". "تخيل الآن أنك تنظر إلى عرض للألعاب النارية ، يتنوع السطوع ويمكن أن يكون هناك الكثير من الأشياء التي تحدث." ومع ذلك ، فمن خلال مشاهدة الكثير من عروض الألعاب النارية ، يظهر نمط لكيفية تصرفها ، كما يقول.
هذا هو بالضبط ما فعله لويس وبروير من خلال تحليل بيانات 190 كوازارًا. قارن الثنائي الكوازارات التي اعتقدا أنها ستتصرف بشكل مشابه من خلال تجميعها حسب السطوع وكيفية ظهورها باللون الأحمر - وذلك لأن الضوء القادم من الأجسام البعيدة يمتد إلى أطوال موجية أطول وأكثر احمرارًا. ثم قارنوا الكوازارات داخل مجموعة مع بعضها البعض ووجدوا أن لديها أنماط نشاط متشابهة خلال فترة زمنية معينة.
باستخدام هذه الأنماط مثل الساعة القياسية ، وجد الثنائي أن الكوازار الأقدم ، والذي يقع على مسافة تضعه بعد حوالي مليار سنة من بداية الكون ، بدا وكأنه يعمل خمس مرات أبطأ من النجوم الزائفة من اليوم. يقول لويس إن هذه هي أول ملاحظة لنا على الإطلاق عن تمدد الزمن الكوني.
"تكمن أهمية ورقة لويس وبروير في إثبات أن الكوازارات ، التي كانت لفترة طويلة" المصادر الكونية النهائية "، تعرض أيضًا تمددًا زمنيًا ، كما هو متوقع من قبل النظرية وأثبتته سابقًا أشياء أخرى" ، كما يقول برونو لايبوندجوت من الاتحاد الأوروبي المرصد الجنوبي ، الذي كان جزءًا من الفريق الذي لاحظ نفس الظواهر في المستعرات الأعظمية منذ ثلاثة عقود.
المصدر