تؤكد الملاحظات الجديدة من التلسكوب الفضائي بشكل نهائي أن الكون يتكون إلى حد كبير من الطاقة المظلمة.
استخدم فريق من علماء الفيزياء الفلكية تلسكوب شاندرا الفضائي التابع لناسا لقياس الأشعة السينية الصادرة عن 26 مجموعة مجرية. تشير الملاحظات إلى أن توسع الكون يتسارع. ولكي يحدث هذا، يجب أن تطغى بعض قوى الجاذبية التنافرية على الجاذبية الطبيعية، وهي قوة يعرفها علماء الكون باسم الطاقة المظلمة.
تم اكتشاف تسارع توسع الكون لأول مرة في التسعينيات من خلال مراقبة انفجارات المستعرات الأعظم البعيدة. وبعد ذلك حصلت على مزيد من التأكيد على شكل فك رموز الأنماط التفصيلية للبقع في إشعاع الخلفية الكونية، "وهج الانفجار الأعظم".
ومع ذلك، تعتمد كلتا الطريقتين على فيزياء غير مؤكدة. يقول ستيف ألين من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، رئيس فريق البحث: "المستعر الأعظم شيء معقد للغاية". ويقول إن نهجهم "بسيط، فهو مجرد فيزياء الغازات الساخنة".
البساطة هي مفهوم نسبي بالطبع. العناقيد المجرية عبارة عن تراكمات ضخمة من مئات المجرات، تحتوي على كميات كبيرة من الغاز عند درجات حرارة تبلغ حوالي مائة مليون درجة مئوية، وهي درجة حرارة كافية لإصدار الأشعة السينية.
إن قياس تردد الأشعة السينية وسطوعها ومعرفة المسافة إلى العنقود يجعل من الممكن حساب نسبة الغاز من الكتلة الإجمالية للعنقود.
إذا كنت تريد قياس المسافة، فما عليك سوى إجراء الحساب بشكل عكسي. تشير التقديرات إلى أن نسبة الغاز هي نفسها تقريبًا في جميع المجموعات، لذا فإن هذا الافتراض الوحيد سمح للفريق بحساب المسافة إلى كل مجموعة. ومن ثم، ومن خلال وضع المسافات على مقياس زمني كوني، وجدوا أن توسع الكون بدأ يتسارع منذ حوالي 6 مليارات سنة.
وتتفق نتائجهم مع قياسات المستعرات الأعظم وإشعاع الخلفية الكونية. تشير الطرق الثلاثة جميعها إلى أن 75% من محتوى الطاقة في الكون هو على شكل طاقة طاردة. يقول ألين: "إن ذلك يمنحنا المزيد من الثقة في أن الطاقة المظلمة حقيقية".
لكن ما هي تلك الطاقة المظلمة؟ ووفقا للقياسات الجديدة، فهذه طاقة لا تتغير فعليا مع مرور الوقت. وقد تكون طاقة تنشأ في الفضاء الفارغ نفسه، مثل الثابت الكوني لأينشتاين.
ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على الطاقة المظلمة ليست ضاغطة، مما يترك مجالًا للعديد من الاحتمالات. تتضمن هذه الاحتمالات نوعًا من المجال الضعيف للطاقة المظلمة، يسمى "العنصر الحر" (الجوهر). هناك احتمال آخر يذكر نوعًا ما من الطاقة المتزايدة باستمرار، والتي قد تصبح في النهاية قوية جدًا لدرجة أنها تمزق كل شيء في الكون، حتى الذرات.
ربما هو شيء أكثر غرابة. يتقدم فريق ألين حاليًا بطلب لاستخدام تشاندرا لمراقبة مجموعات المجرات الإضافية. ويأملون في تضييق نطاق الخيارات.
ترجمة: ديكلا أورين
الطاقة المظلمة يمكن أن تمزق الكون
هآرتس، نيوز ووالا
هل المجرات تبتعد عن بعضها البعض بمعدل متزايد؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فإن الكون مقبل على نهاية مضطربة بشكل خاص
قال علماء فلكيون في وكالة ناسا، أمس، إن رصد السحب العملاقة في المجرات البعيدة يكشف عن أدلة جديدة على القوة التي تسببت في توسع الكون.
نتائج الرصد هي تأكيد لأحد أغرب اكتشافات علم الفلك الحديث وهو أن توسع الكون يتسارع. وبحسب الاكتشافات، فإن المجرات تبتعد عن بعضها البعض بسرعة متزايدة، بسبب قوة الجاذبية المضادة المعروفة باسم "الطاقة المظلمة". وتفتح استنتاجات الرصد نافذة، بحسب علماء الفلك، لبحث طبيعة تلك "الطاقة المظلمة" وفهم تأثيرها.
استخدم علماء الفلك قمرًا صناعيًا للكشف عن الأشعة السينية لرصد الغازات الساخنة في المجرات البعيدة عن الأرض. ومن خلال تحليل الأشعة السينية المنبعثة من تلك الغازات، قام علماء الفلك بقياس بعد الأرض عن تلك المجرات وسرعة انحسارها. وقد مكنت هذه الملاحظة من تتبع الطريقة التي توسع بها الكون خلال العشرة مليارات سنة الماضية.
حتى الآن، استخدمت معظم الدراسات المتعلقة بمعدل توسع الكون، بما في ذلك تلك التي أدت إلى اكتشاف الطاقة المظلمة، النجوم المتفجرة، المعروفة باسم المستعرات الأعظم من النوع الأول، كعلامات لقياس المسافات الكونية.
أكوان موازية
وأذهلت الطاقة المظلمة الباحثين منذ أن اكتشفت مجموعتان من علماء الفلك قبل ست سنوات أن سرعة توسع الكون لا تتناقص كما افترضوا حتى الآن، بل تتسارع. وشبه الدكتور أندرو فابيان، من جامعة كامبريدج، هذه الظاهرة بمشاهدة تفاحة ترمي في الهواء وترتفع بسرعة متزايدة بدلا من أن تسقط مرة أخرى.
التفسير المقدم لهذه الظاهرة، والذي رفضه ألبرت أينشتاين، هو أن الفضاء نفسه لديه قوة معاكسة للجاذبية. ومع ذلك، وفقا للفيزياء الحديثة، فإن هذه القوة أكبر بعشر مرات إلى القوة 10 من قياسات علماء الفلك. ودفع هذا الاكتشاف علماء الفلك إلى البحث عن تفسيرات أخرى للحكم المتسارع. ومن التفسيرات المعتبرة: وجود أكوان متوازية أو جسيمات وقوى غير مكتشفة.
أحد الأسئلة التي تزعج الباحثين في هذا المجال هو ما إذا كانت كمية الطاقة المظلمة تتغير أم لا. إذا كانت كمية الطاقة ثابتة، فإن فرضية أينشتاين كانت صحيحة وستتحرك المجرات بعيدًا عن بعضها البعض بسرعة عالية جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها في الـ 100 مليار سنة القادمة.
إذا وجدوا أن كمية الطاقة تتزايد، فقد يعني ذلك أن الكون سوف يتمزق ذات يوم ويصل إلى نهايته - وهو التأثير الذي لن تبقى خلاله حتى الذرات المفردة سليمة. تتوافق نتائج المراقبة الجديدة مع فرضيات أينشتاين ولكنها أيضًا لا تتعارض مع احتمال تغير شدة الطاقة المظلمة
