لا يتفق العلماء الاتفاق على مدى سرعة توسع الكون، ولماذا هذا الأمر مهم للغاية لفهمنا للكون

الفلك

Credit : maraqu –Getty Images

إنها واحدة من أكبر الألغاز في علم الكونيات. لماذا لا تؤدي طريقتان مختلفتان لحساب المعدل الذي يتوسع به الكون إلى نفس النتيجة ؟ يشير اللغز، المعروف باسم توتر هابل، إلى احتمال وجود خطأ ما في النموذج القياسي لعلم الكونيات المستخدم لشرح القوى الموجودة في الكون.
الآن، أدت الملاحظات الأخيرة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد (JWST) إلى زعزعة الجدل حول مدى قرب حل اللغز.
يشرح اثنان من أساتذة علم الفلك سبب أهمية توتر هابل في فهمنا للكون.
في فبراير، نشر الفيزيائي آدم ريس الحائز على جائزة نوبل بحثًا جديدًا. وقالت إن الملاحظات الجديدة للنجوم البعيدة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي تطابق تلك التي حصل عليها تلسكوب هابل الفضائي.
تُستخدم هذه النجوم، التي تسمى Cepheids، بشكل شائع في إحدى طرق حساب المعدل الذي يتوسع به الكون. تُعرف هذه الطريقة باسم سلم المسافة المحلية، أو سلم المسافة الكونية، وهي موجودة منذ الملاحظات التي أجراها إدوين هابل نفسه لأول مرة في عام 1929. وتنتج عمومًا معدل توسع يبلغ حوالي 73 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي.
لكن الطريقة الثانية، باستخدام التنبؤات بإشعاع الخلفية الكونية الميكروي الذي خلفه الانفجار الكبير، توصلت باستمرار إلى رقم مختلف لمعدل توسع الكون: 67 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي.
وقال ريس إنه عندما أكدت البيانات الجديدة الملاحظات السابقة من تلسكوب هابل الفضائي، ظلت الفجوة بين الأرقام دون حل. وقال: "ما تبقى هو الاحتمال الحقيقي والمثير بأنه قد أسيء فهم الكون".
ومع ذلك، بعد بضعة أشهر، وصلت المزيد من البيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، التي قدمتها ويندي فريدمان، عالمة الفيزياء في جامعة شيكاغو، باستخدام ملاحظات من مجموعة مختلفة من النجوم، إلى 69 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي، وهو رقم أقرب إلى الكون. شكل خلفية الموجات الميكروية هو 67. فريدمان متحمس لأن الأرقام تبدو متقاربة.
فيسنت مارتينيز وبرنارد جونز مفتونان بتوتر هابل. جونز هو أستاذ فخري لعلم الفلك في جامعة جرونينجن في هولندا. مارتينيز، طالبه السابق، هو الآن أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة فالنسيا في إسبانيا.
يوضح جونز: "إن الأساس الأساسي للعلم، والذي يميز العلم عن الخيال العلمي، هو قدرتنا على التحقق من المعلومات التي نحصل عليها".
لهذا السبب يقول مارتينيز إن لغز توتر هابل لا يزال يدفع الناس إلى:
البحث والتخيل وتنظيم مشاريع ضخمة مع المراقبة المعقدة للكون من أجل فهم ما يحدث. في النهاية، سيؤثر هذا على فكرتتنا عن الكون بأكمله وربما سنحتاج إلى تغيير بعض المكونات الأساسية لنموذجنا الكوني.
لقد كتب مارتينيز وجونز للتو كتابًا، مع المؤلفة المشاركة فيرجينيا تريمبل، حول لحظات في التاريخ أدرك فيها العلماء أنهم ارتكبوا خطأً كبيرًا، وكان عليهم إعادة تعديل طريقة تفكيرهم. يعتقد مارتينيز أن هذا يمكن أن يحدث مرة أخرى مع توتر هابل:
من الممكن أن يحدث، على سبيل المثال، أن تحل نظرية جديدة للجاذبية مشكلة الطاقة المظلمة أو المادة المظلمة. وعلينا أن نكون منفتحين على تلك الأفكار.

المصدر: