وفقًا لفرضية جديدة طرحها علماء فلك، قد توجد الأرض - ومجرة درب التبانة بأكملها - داخل منطقة جوفاء عملاقة فقيرة بالمادة، يبلغ قطرها حوالي مليار سنة ضوئية. تُوحي هذه المنطقة بتمدد كوني أسرع في مناطقنا المحلية، وقد تُقدم حلاً لمشكلة توتر هابل - الفجوة المستمرة في قياسات معدل تمدد الكون.
وفقًا لفرضية جديدة طرحها علماء فلك، قد توجد الأرض - ومجرة درب التبانة بأكملها - داخل منطقة جوفاء شاسعة، فقيرة بالمادة، يبلغ قطرها حوالي مليار سنة ضوئية. تُولّد هذه المنطقة وهمًا بتمدد كوني أسرع في مناطقنا المحلية، وقد تُقدّم حلًا لمشكلة توتر هابل - الفجوة المستمرة في قياسات معدل تمدد الكون.
توصل الباحثون، من خلال تحليل الموجات الصوتية القديمة "المجمدة" المتحجرة في توزيع المجرات (BAO، Baryon Acoustic Oscillations)، إلى أن نموذج "الفقاعة المحلية" يتطابق مع البيانات الرصدية بشكل أفضل بكثير من نموذج الكون الموحد تمامًا.
قد تؤدي المنطقة الكونية المجوفة إلى تشويه تصورنا لتوسع الكون
وفقا لعلماء الفلك، قد تكون الأرض ومجرة درب التبانة تقعان داخل منطقة شاسعة منخفضة الكثافة في الكون - أي داخل "فقاعة كونية" - مما يتسبب في توسع الكون بشكل أسرع في محيطنا مقارنة بالمناطق الأكثر بعدا.
تُقدّم هذه الفرضية تفسيرًا مُحتملًا لـ"توتر هابل" - وهو التباين بين تقديرات مُعدّل التوسّع من المُلاحظات المُبكرة للكون وقياسات الكون القريب. قد يُساعد هذا الحل أيضًا في تحديد العمر الحقيقي للكون، المُقدّر حاليًا بحوالي 13.8 مليار سنة.
وفي المؤتمر الفلكي الوطني للجمعية الفلكية الملكية (NAM)، الذي عقد في دورهام، تم تقديم نتائج جديدة تدعم هذه الفكرة باستخدام موجات صوتية بدائية - "صوت الانفجار الكبير".
تفسير الانتشار المحلي الأسرع
وأوضح الدكتور إندرانيل بانيك من جامعة بورتسموث:
"الحل المحتمل للتناقض بين النماذج والملاحظات هو أن مجرتنا تقع بالقرب من مركز مساحة محلية كبيرة."
سيؤدي هذا الوضع إلى سحب المادة من الفقاعة نحو مناطق أكثر كثافة، مما يؤدي إلى انكماشها بمرور الوقت. ومع انكماش الفقاعة، ستزداد سرعة ابتعاد الأجسام عنا، مما يخلق وهمًا بمعدل تمدد محلي أسرع.
قال: "إن توتر هابل ظاهرة محلية بالأساس، ولا يوجد دليل يُذكر على أن معدل التمدد يختلف عما هو متوقع عند النظر إلى الماضي الأبعد للكون. لذلك، يُعدّ الحل المحلي، كالفقاعة المحلية، اتجاهًا واعدًا لحل المشكلة".
الشروط اللازمة لوجود فقاعة محلية
ولكي تكون هذه الفرضية صحيحة، يجب أن يقع النظام الشمسي بالقرب من مركز فراغ كوني هائل يبلغ قطره نحو مليار سنة ضوئية، حيث تكون كثافة المادة أقل بنحو 20% من المتوسط الكوني.
وتشير البيانات الرصدية، مثل تعداد المجرات، في الواقع إلى كثافة منخفضة نسبيا للمجرات في منطقتنا المحلية، مقارنة بالمناطق الأخرى من الكون - وهي النتيجة التي تدعم هذا الاحتمال.
ومع ذلك، فإن فكرة وجود مثل هذه المساحة الشاسعة والمتميزة مثيرة للجدل، لأنها تتناقض مع تنبؤات النموذج الكوني القياسي، والذي ينص على أن المادة في الكون يجب أن تكون موزعة بشكل موحد إلى حد ما على مثل هذه المقاييس.
أدلة من التذبذبات الصوتية في الباريونات (باو)
ورغم الصعوبات، تشير البيانات الجديدة التي قدمها الدكتور بانيك في مؤتمر NAM 2025 إلى أن الموجات الصوتية البدائية - التذبذبات الصوتية في الباريونات - تدعم فكرة وجود فقاعة محلية.
"تحركت هذه الموجات بعد الانفجار الكبير بفترة وجيزة، قبل أن تتجمد في مكانها في اللحظة التي برد فيها الكون بدرجة كافية لتكوين الذرات المحايدة"، كما أوضح.
"إنها تعمل بمثابة "حاكم كوني" قياسي، حيث يسمح لنا البعد الزاوي منه برسم خريطة لتاريخ توسع الكون."
وبحسب قوله، فإن "فقاعة محلية تشوه قليلاً العلاقة بين المقياس الزاوي لـ BAO والانزياح الأحمر، لأن السرعات التي تسببها الفقاعة، إلى جانب تأثيرها الجذبي، تزيد قليلاً من الانزياح الأحمر بما يتجاوز ما ينتج عن توسع الكون وحده".
"من خلال فحص جميع قياسات BAO على مدى العشرين عامًا الماضية، وجدنا أن النموذج الذي يتضمن فقاعة محلية يكون أكثر احتمالًا بمئة مليون مرة من النموذج الموحد المستند إلى المعلمات المناسبة لقياسات الخلفية الكونية للميكروويف الخاصة بالقمر الصناعي بلانك."
الخطوة التالية: استخدام الكرونومتر الكوني
وفي الخطوة التالية، سيقوم الباحثون بمقارنة نموذج الفقاعة المحلية مع طرق أخرى لقياس معدل التوسع، وخاصة طريقة "الكرونومتر الكوني".
تتضمن هذه الطريقة رصد المجرات القديمة التي لم تعد تُشكّل نجومًا. من خلال تحليل أطيافها الضوئية، يُمكن تحديد أنواع النجوم التي تحتويها، وبالتالي استنتاج عمر المجرة. ولأن النجوم الضخمة قصيرة العمر، فهي غائبة في المجرات القديمة.
إن الجمع بين عمر المجرة والانزياح الأحمر للضوء الصادر منها يجعل من الممكن حساب مقدار توسع الكون أثناء الوقت الذي كان الضوء في طريقه إلينا - ورسم خريطة لتاريخ التوسع الكوني.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
شكرا لكم على المقالات والأبحاث الرائعة.
والآن نعود إلى النموذج الأرضي المركزي، وننظر إلى قوانين الرمبام حول أسس التوراة والقوانين حول تقديس الشهر، وسوف نرى هناك أشياء ليست بعيدة إطلاقا عن النظرية الجديدة.
هل من الممكن أن يعود العلم أثناء استكشافاته في الظلام إلى الغرفة التي خرج منها؟