هناك شيء ما يعيق نمو الكون، كما يقول الفيزيائيون: ScienceAlert

من خلال عيون العمالقة، تتشبث مجرات الكون مثل الرغوة بسطح المحيط الأبدي، وتتشكل في كتل وخيوط حول الفراغات الحبرية.

لقد استغرقت هذه الشبكة المتلألئة دهورًا لتتجمع معًا، وتتجمد تدريجيًا تحت توجيه الجاذبية مما كان، منذ مليارات السنين، ضبابًا منتشرًا بالتساوي من الجسيمات البيضاء الساخنة التي خرجت للتو من فرن الانفجار الكبير.

رغم أن هذا النمو يبدو بطيئًا بالنسبة لنا مجرد بشر، فإن الفيزيائيين نهات مينه نغوين، ودراجان هوتيرر، ويويوي وين من جامعة ميشيغان يريدون إبطائه إلى أبعد من ذلك، وإصلاح واحدة من أكثر مشاكل العلم إرباكًا في هذه العملية.

إن تعديلهم المقترح للنموذج الذي يصف كوننا حاليًا بشكل أفضل يمكن أن يحل تعارضًا كبيرًا في ملاحظات محيط الخصر المتوسع في الفضاء.

قد تشكو من أنك لا تستطيع الحصول على شيء مقابل لا شيء هذه الأيام، فهناك مساحة فارغة هناك اليوم أكثر مما كانت عليه بالأمس. هناك شيء ما يتسبب في نمو العدم، ويشق طريقه إلى الفجوات بين المجرات ليدفع بلطف البنية واسعة النطاق للكون بعيدًا بمعدل متزايد باستمرار.

وبما أننا لا نعرف ما وراء هذا الدفع الغامض، فإننا نشير إليه بالطاقة المظلمة.

“إذا كانت الجاذبية تعمل كمضخم يعزز اضطرابات المادة لتنمو إلى بنية واسعة النطاق، فإن الطاقة المظلمة تعمل كمخفف يخفف هذه الاضطرابات ويبطئ نمو البنية.” يقول نجوين، المؤلف الرئيسي للتحقيق في نمو الهيكل واسع النطاق.

“من خلال دراسة كيفية تجمع ونمو البنية الكونية، يمكننا أن نحاول فهم طبيعة الجاذبية والطاقة المظلمة.”

المعدل الدقيق للتوسع، والمعروف باسم ثابت هابل (H0)، ليس واضحًا على الإطلاق. قم بقياس الطريقة التي تتراجع بها أنواع معينة من النجوم المتفجرة إلى مسافة بعيدة، وقد تحصل على تسارع قدره 74 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك. وباستخدام “صدى الضوء” للإشعاع الممتد الذي لا يزال يرتد بعد الانفجار الكبير – الخلفية الكونية الميكروية (CMB) – فإن H0 أقرب إلى حوالي 67 كيلومترًا في الثانية.

قد لا يبدو هذا فرقًا كبيرًا، لكن التناقض استمر من خلال تحقيقات كافية بحيث لم يعد من الممكن رفضه باعتباره خطأً تافهًا.

ألقى نجوين وهوتيرر ووين نظرة جديدة على شقة ΛCDM نموذج علم الكون التوافقي كمصدر محتمل للافتراضات الخاطئة. إذا كان علم الكونيات لعبة شطرنج، فستكون هذه هي اللوحة والقطع التي تم وضعها على بلاطات النسبية العامة، والتي تم تحريكها بواسطة دفع الطاقة المظلمة، ومحاذاة بواسطة تأثيرات جاذبية المادة المظلمة.

وبإعادة قطع الشطرنج التي نراها اليوم، يمكننا أن نرى بشكل فعال كيف بدأت اللعبة، من لمح البصر التضخم السريع إلى الوقت الذي تنهار فيه النجوم الأولى، إلى تكوين المجرات وظهورها في نهاية المطاف في خيوط عملاقة مترابطة.

إذا انحرفت هذه العملية لسبب ما عما تنبأ به نموذج التوافق، مما يعيق نمو البنية واسعة النطاق للكون، فإن التوتر بين المقاييس المختلفة لتوسع الكون المتسارع سوف يختفي.

استخدم الباحثون مجموعة من القياسات التي تتضمن تموجات في الشبكة الكونية، وأحداث عدسة الجاذبية، وتفاصيل في الخلفية الكونية الميكروية للتوصل إلى نتيجة مقنعة إحصائيًا مفادها أن الشبكة الكونية تنمو بشكل أبطأ مما يتنبأ به نموذج علم الكون المتوافق ΛCDM.

“إن الفرق في معدلات النمو التي من المحتمل أن نكتشفها يصبح أكثر وضوحا مع اقترابنا من يومنا هذا.” يقول نجوين.

“تشير هذه التحقيقات المختلفة بشكل فردي وجماعي إلى تثبيط النمو. إما أننا نفتقد بعض الأخطاء المنهجية في كل من هذه التحقيقات، أو أننا نفتقد بعض الفيزياء الجديدة المتأخرة في نموذجنا القياسي.”

على الرغم من عدم وجود منافسين واضحين لما قد يوقف نمو الشبكة الكونية، فإن القياسات المستقبلية لبنية الكون واسعة النطاق قد تشير على الأقل إلى ما إذا كانت هناك حاجة لاستكشاف الفكرة بشكل أكبر.

لقد استغرق الكون 13.7 مليار سنة ليبدو بهذا الشكل الجيد. يمكننا أن ننتظر بضع سنوات أخرى لمعرفة أسرار هذه التجاعيد الكونية الجميلة المظهر.

وقد نشر هذا البحث في رسائل المراجعة البدنية.