هناك شيء ما في علم الكونيات قد يجبرنا على إعادة كتابة بعض الكتب المدرسية. كل شيء يتمحور حول قياس توسع الكون ، والذي من الواضح أنه جزء أساسي من فهمنا للكون.
إن تمدد الكون ينظمه شيئان: الطاقة المظلمة والمادة المظلمة. إنهم مثل ين ويانغ الكون. يدفع المرء التوسع ، بينما يضغط المرء على التوسع. الطاقة المظلمة تدفع الكون إلى التوسع باستمرار ، بينما توفر المادة المظلمة الجاذبية التي تعوق هذا التوسع. وحتى الآن ، بدت الطاقة المظلمة قوة ثابتة ، لا تتذبذب أبدًا.
كيف هذا معروف؟ حسنًا ، الخلفية الميكروية الكونية (CMB) هي إحدى طرق قياس التوسع. إن CMB مثل صدى من الأيام الأولى للكون. إنه الدليل الذي خلفه منذ اللحظة التي حدثت بعد الانفجار العظيم بـ 380.000 سنة ، عندما استقر معدل تمدد الكون. إن CMB هو مصدر معظم ما نعرفه عن Dark Dark and Dark Matter. (يمكنك سماع صوت الإشعاع CMB لنفسك من خلال تشغيل راديو منزلي والتوليف إلى ثابت. توجد نسبة صغيرة من هذا الصوت الثابت من CMB. إنه أشبه بالاستماع إلى صدى الإنفجار الكبير.)
تم قياس ودراسة الإشعاع CMB بشكل كامل ، وعلى الأخص من قبل مرصد Planck التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، ومن قبل مسبار ويلكينسون للميكروويف المتغاير (WMAP). لقد أعطانا Planck ، على وجه الخصوص ، لمحة عن الكون المبكر الذي سمح لعلماء الكون بالتنبؤ بتوسع الكون. لكن فهمنا لتوسع الكون لا يأتي فقط من دراسة CMB ، ولكن أيضًا من ثابت هابل.
سميت هابل كونستانت بعد إدوين هابل ، عالم الفلك الأمريكي الذي لاحظ أن سرعة توسع المجرات يمكن تأكيدها من خلال انزياحها الأحمر. لاحظ هابل أيضًا النجوم المتغيرة Cepheid ، وهو نوع من الشموع القياسية التي تعطينا قياسات موثوقة للمسافات بين المجرات. الجمع بين الملاحظتين ، السرعة والمسافة ، أعطى قياسًا لتوسع الكون.
لذا لدينا طريقتان لقياس توسع الكون ، ويتفقان في الغالب مع بعضهما البعض. كانت هناك اختلافات بين نقطتين من نقاط مئوية قليلة ، ولكن هذا كان في نطاق أخطاء القياس.
ولكن الآن تغير شيء ما.
في ورقة جديدة ، أبلغ الدكتور آدم ريس من جامعة جونز هوبكنز وفريقه عن قياس أكثر صرامة لتوسع الكون. استخدم ريس وفريقه تلسكوب هابل الفضائي لمراقبة 18 شمعة قياسية في مجراتهم المضيفة ، وقللوا من بعض الشكوك المتأصلة في الدراسات السابقة للشموع القياسية.
نتيجة هذا القياس الأكثر دقة هو أنه تم تحسين ثابت هابل. وهذا بدوره زاد من الفرق بين الطريقتين التي يقاس بها توسع الكون. الفجوة بين ما يخبرنا به ثابت هابل هو معدل التوسع ، وما يخبرنا به CMB ، كما تم قياسه بواسطة المركبة الفضائية بلانك ، هو معدل التوسع ، هو الآن 8 ٪. و 8٪ اختلاف كبير جدًا ولا يمكن تفسيره على أنه خطأ في القياس.
تداعيات ذلك هي أننا قد نحتاج إلى مراجعة نموذجنا القياسي لعلم الكونيات لمراعاة ذلك بطريقة أو بأخرى. وفي الوقت الحالي ، يمكننا فقط تخمين ما قد يحتاج إلى تغيير. هناك على الأقل زوجان من المرشحين.
قد يتمحور حول المادة المظلمة وكيف تتصرف. من المحتمل أن المادة المظلمة تتأثر بقوة في الكون لا تعمل على أي شيء آخر. نظرًا لأن القليل جدًا معروف عن Dark Matter ، والاسم نفسه ليس أكثر من عنصر نائب لشيء نجهله تمامًا تقريبًا ، يمكن أن يكون ذلك.
أو يمكن أن يكون له علاقة بالطاقة المظلمة. اسمها أيضًا هو حقًا عنصر نائب لشيء لا نعرف شيئًا عنه تقريبًا. ربما الطاقة المظلمة ليست ثابتة ، كما اعتقدنا ، ولكنها تتغير بمرور الوقت لتصبح أقوى الآن مما كانت عليه في الماضي. يمكن أن يفسر هذا التناقض.
الاحتمال الثالث هو أن الشموع القياسية ليست مؤشرات موثوقة للمسافة التي اعتقدنا أنها كانت. لقد قمنا بتحسين قياسات الشموع القياسية من قبل ، ربما سنقوم مرة أخرى.
حيث يكون كل هذا مفتوحًا للمضاربة في هذه المرحلة. تغير معدل تمدد الكون من قبل. منذ حوالي 7.5 مليار سنة تسارعت. ربما يتغير مرة أخرى ، الآن في عصرنا. نظرًا لأن الطاقة المظلمة تحتل ما يسمى بالمساحة الفارغة ، فربما يتم إنشاء المزيد منها مع استمرار التوسع. ربما نصل إلى نقطة تحول أو موازنة أخرى.
الشيء الوحيد المؤكد هو أنه لغز. واحد نحن مدفوعون لفهمه.
