أصبح علماء الفيزياء الفلكية أقرب من أي وقت مضى إلى حل لغز ما يشكل حوالي 70% من الكون.

تحليل كامل للبيانات من فترة الست سنوات الكاملة لل مسح الطاقة المظلمة تم إصداره الآن، وهو يحتوي على بعض القرائن المحيرة التي تشير إلى أننا قد نكون مخطئين في الأمر.

الكون لا يتوسع فحسب، بل يتوسع أيضًا ويبدو أن التوسع يتسارع. العلماء ليسوا متأكدين حقًا من السبب، لذلك أطلقوا عليها اسم القوة المجهولة ” الطاقة المظلمة“وقضيت عقودًا من الزمن في محاولة معرفة ما هو عليه في الواقع.

كانت المحاولات الأكثر طموحًا للقيام بذلك هي مسح الطاقة المظلمة (DES)، وهو تعاون دولي قام بمسح مساحة كبيرة من السماء بين عامي 2013 و2019. واستخدمت المهمة أربع طرق مختلفة لقياس سرعة توسع الكون عند نقاط مختلفة في تاريخها.

متعلق ب: يبدو كوننا غير متوازن، ومن الممكن أن يحطم علم الكونيات بالكامل

وتشمل تلك الأساليب اهتزازات الباريون الصوتية (باو)، وهي تموجات من العصور المبكرة للكون؛ التغيرات في السطوع الظاهري للمستعرات الأعظم من النوع Ia؛ توزيع مجموعات المجرات. وكيف يكون الضوء من المجرات البعيدة مشوهة بالجاذبية من المسألة أقرب إلينا.

ولأول مرة، يجمع التحليل الجديد بيانات من السنوات الست وجميع الطرق الأربع، مما يمنحنا الصورة الأكثر اكتمالا حتى الآن لكيفية تصرف الطاقة المظلمة.

النتائج لا تزال متسقة مع النموذج القياسي علم الكونيات – ولكن هناك خيوط يجب سحبها يمكن أن تكشف اللغز برمته.

حاليًا، يُعرف النموذج الذي يشرح بشكل أفضل كيفية عمل الكون باسم لامدا آلية التنمية النظيفة. تمثل لامدا الطاقة المظلمة ذات الكثافة الثابتة مع مرور الوقت، وهو ما يمثل حوالي 68 بالمئة من إجمالي طاقة الكون.

“آلية التنمية النظيفة” تعني “المادة المظلمة الباردة“، والذي يصف كتلة افتراضية غير مرئية وبطيئة الحركة من شأنها أن تساهم بحوالي 27 بالمائة من طاقة الكون.

أما نسبة الخمسة بالمائة المتبقية فلا تعتبر مهمة بما يكفي لذكرها في اسم العارضة. إنها مسألة عادية – أنت وأنا، منكب الجوزاء، مهما كان ما تناولته على الإفطار، هرقل-كورونا بورياليس سور المجرات العظيم، وكل شيء بينهما.

ولكن هذا هو جزء لامدا من المعادلة الذي كان DES يحقق فيه. اختبر التحليل الجديد ما إذا كانت الطاقة المظلمة لها كثافة ثابتة مع مرور الوقت، كما توقع لامدا-سي دي إم، أم أنها كذلك التغييرات في نقاط مختلفة، كما هو موضح في نموذج موسع يسمى wCDM.

ووجد التحليل أن ملاحظات DES بشكل عام تتوافق مع تنبؤات النموذج القياسي لعلم الكون.

ومع ذلك، فهي تناسب أيضًا نموذج wCDM، بدرجة مماثلة.

ومن المثير للاهتمام، أنه وجد أيضًا أن الطريقة التي تتجمع بها المجرات في الآونة الأخيرة لا تتوافق تمامًا مع التنبؤات من العصور السابقة، سواء في نماذج lambda-CDM أو wCDM.

من السابق لأوانه القول على وجه اليقين ما إذا كان هذا يعني أي شيء حتى الآن، فالاكتشاف لا يزال بعيدًا جدًا اليقين بخمسة سيجما – لكن المزيد من البيانات يمكن أن تغطي الصدع أو تفتحه لتكشف عن فيزياء جديدة.

ويخطط تعاون DES بالفعل لاستخدام البيانات الجديدة للتحقيق في مدى ملاءمة النماذج البديلة، الأمر الذي قد يتضمن إجراء تعديلات على فهمنا لـ كيف تعمل الجاذبية نفسها.

تم استكشاف التحليل الجديد في أ ضخم 19 ورقةمع ملخص مقدم للمجلة المراجعة البدنية د.