الرقص المجري يكشف أن الكون أصغر من الفكر

المجرات تقع في مجموعة مجرات ضخمة. عند دخول المجموعة، تظهر هذه المجرات انزياحًا أزرقًا مقارنةً بالمجرة المركزية. الائتمان: الدكتور شيهونغ لياو

كشفت دراسة باستخدام بيانات مسح سلون الرقمي للسماء أن الكون قد يكون أصغر سنًا مما كان متوقعًا، مما يتحدى النماذج الكونية التقليدية من خلال تحليل حركات المجرات الفضائية حول مجموعات ضخمة.

في النماذج الكونية القياسية، يبدأ تكوين الهياكل الكونية بظهور هياكل صغيرة، والتي تخضع لاحقًا للاندماج الهرمي، مما يؤدي إلى تكوين أنظمة أكبر. مع تقدم عمر الكون، تميل مجموعات وعناقيد المجرات الضخمة، باعتبارها أكبر الأنظمة، إلى الزيادة في الكتلة والوصول إلى حالة أكثر استرخاءً ديناميكيًا.

توفر حركات المجرات الفضائية حول هذه المجموعات والمجموعات رؤى قيمة حول حالة تجميعها. توفر ملاحظات مثل هذه الحركة أدلة مهمة حول عمر الكون.

باستخدام البيانات العامة من مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS)، قام فريق بحث بقيادة البروفيسور تشي قوه من المراصد الفلكية الوطنية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم (NAOC) بتحليل حركيات أزواج الأقمار الصناعية حول مجموعات المجرات الضخمة. تشير النتائج التي توصل إليها الفريق إلى أن الكون قد يكون أصغر سنًا مما تنبأ به نموذج LCDM مع معلمات بلانك الكونية.

نشرت هذه الدراسة في علم الفلك الطبيعة في 22 يناير.

الجزء التراكمي للأزواج المترابطة كدالة لزاوية التسامح. الائتمان: الدكتور تشينغ جو

قام الباحثون بالتحقيق في حركة أزواج الأقمار الصناعية المتمركزة على الجانب الآخر من مجموعات المجرات الضخمة باستخدام إزاحات سرعتها من المجرة المركزية على طول خط البصر. لقد اكتشفوا وجود فائض ملحوظ في الأزواج التي تظهر إزاحات السرعة المترابطة مقارنة بالأزواج التي تظهر إزاحات السرعة المضادة للارتباط.

قال البروفيسور تشي جو، المؤلف المقابل للورقة البحثية: “إن الزيادة في أزواج الأقمار الصناعية المترابطة تشير إلى وجود مجرات فضائية متراكمة أو ساقطة مؤخرًا”.

تم العثور على هذا الفائض أيضًا في عمليات المحاكاة الكونية الحديثة، لكن حجم هذا التأثير كان أقل بكثير مما هو عليه في الملاحظات. ويشير التناقض الكبير بين الملاحظات والمحاكاة إلى أن مجموعات المجرات الضخمة أصغر سنا في الكون الحقيقي.

قال الدكتور تشينغ جو: «نظرًا لأن عمر مجموعات المجرات الضخمة يمكن أن يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعمر الكون، فإن هذه النتائج تشير بالتالي إلى كون أصغر سنًا مقارنةً بذلك المستمد من إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB) من خلال تعاونية بلانك». ، المؤلف الأول للورقة.

تمثل هذه النتائج تحديًا للنموذج الكوني الحالي وقد توفر رؤى قيمة حول مشكلة توتر هابل.

المرجع: “الكون الأصغر سنًا الذي تشير إليه الارتباطات الزوجية للأقمار الصناعية من عمليات رصد SDSS لمجموعات المجرات الضخمة” بقلم تشينغ غو، وتشي غو، وماريوس كوتون، وشي شاو، ووينكسيانغ بي، ووينتينج وانغ، وليانغ جاو، وجي وانغ، 22 يناير 2024، علم الفلك الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41550-023-02192-6