تُظهر “ساعات” كوازار أن الكون كان أبطأ بخمس مرات بعد الانفجار العظيم بوقت قصير

لاحظ العلماء لأول مرة أن الكون المبكر يسير في حركة بطيئة للغاية ، مما يفتح أحد ألغاز كون أينشتاين الآخذ في الاتساع. تم نشر البحث في علم الفلك الطبيعي.

تعني نظرية النسبية العامة لأينشتاين أننا يجب أن نلاحظ الكون البعيد – وبالتالي القديم – يعمل بشكل أبطأ بكثير مما هو عليه اليوم. ومع ذلك ، فقد ثبت أن النظر إلى ذلك الزمن بعيد المنال. تمكن العلماء الآن من حل هذا اللغز باستخدام الكوازارات كـ “ساعات”.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة ، البروفيسور جيريانت لويس من كلية الفيزياء ومعهد سيدني لعلم الفلك في جامعة سيدني.

“إذا كنت هناك ، في هذا الكون الرضيع ، فإن ثانية واحدة ستبدو وكأنها ثانية واحدة – ولكن من موقعنا ، أكثر من 12 مليار سنة في المستقبل ، يبدو أن ذلك الوقت المبكر يتباطأ.”

استخدم البروفيسور لويس ومساعده ، الدكتور بريندون بروير من جامعة أوكلاند ، البيانات المرصودة لما يقرب من 200 كوازار – ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات المبكرة – لتحليل هذا التمدد الزمني.

قال البروفيسور لويس: “بفضل أينشتاين ، نعلم أن الزمان والمكان متشابكان ، ومنذ فجر الزمن في تفرد الانفجار العظيم ، كان الكون يتوسع”.

“هذا التوسع في الفضاء يعني أن ملاحظاتنا للكون المبكر يجب أن تبدو أبطأ بكثير من تدفقات الوقت اليوم.

“في هذه الورقة ، أثبتنا ذلك مرة أخرى إلى حوالي مليار سنة بعد الانفجار العظيم.”

في السابق ، أكد علماء الفلك عودة هذا الكون البطيء إلى نصف عمر الكون تقريبًا باستخدام المستعرات الأعظمية – النجوم المتفجرة الضخمة – باعتبارها “ساعات قياسية”. ولكن في حين أن المستعرات الأعظمية شديدة السطوع ، فمن الصعب مراقبتها على المسافات الهائلة اللازمة للنظر في الكون المبكر.

من خلال مراقبة النجوم الزائفة ، تراجع الأفق الزمني هذا إلى عُشر عمر الكون فقط ، مما يؤكد أن الكون يبدو أنه يتسارع مع تقدمه في السن.

قال البروفيسور لويس ، “عندما تعمل المستعرات الأعظمية مثل وميض واحد من الضوء ، مما يسهل دراستها ، تكون الكوازارات أكثر تعقيدًا ، مثل عرض الألعاب النارية المستمر.

“ما فعلناه هو كشف عرض الألعاب النارية هذا ، وإظهار أن النجوم الزائفة ، أيضًا ، يمكن استخدامها كعلامات قياسية للوقت للكون المبكر.”

عمل البروفيسور لويس مع الإحصائي الفلكي الدكتور بروير لفحص تفاصيل 190 نجمًا كوازارًا تمت ملاحظتها على مدى عقدين من الزمن. بدمج الملاحظات المأخوذة بألوان مختلفة (أو أطوال موجية) – الضوء الأخضر والضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء – تمكنوا من توحيد “دقات” كل كوازار. من خلال تطبيق التحليل البايزي ، وجدوا أن تمدد الكون مطبوعًا على تكتك كل كوازار.

قال البروفيسور لويس: “بهذه البيانات الرائعة ، تمكنا من رسم تيك لساعات الكوازار ، وكشفنا عن تأثير اتساع الفضاء”.

تؤكد هذه النتائج أيضًا صورة أينشتاين عن توسع الكون ، لكنها تتناقض مع الدراسات السابقة التي فشلت في تحديد التمدد الزمني للكوازارات البعيدة.

قال البروفيسور لويس: “قادت هذه الدراسات السابقة الناس إلى التساؤل عما إذا كانت النجوم الزائفة هي أشياء كونية حقًا ، أو حتى إذا كانت فكرة توسيع الفضاء صحيحة”.

وقال: “مع هذه البيانات والتحليلات الجديدة ، تمكنا من العثور على العلامة المراوغة للكوازارات وتتصرف تمامًا كما تنبأت نسبية أينشتاين”.