لغز توتر هابل.

ثابت هابل هو وحدة قياس يتم استخدامها لوصف توسّع كوننا، حيث أن الكون ما زال يتمدد حتى يومنا هذا منذ بدء الإنفجار العظيم. لكن مع التقدم في الأبحاث العلمية تظهر في بعض الأحيان بعض التناقضات؛ توتر هابل.

ما مدى سرعة الكون ؟

اذا كنت تعتقد أن العلماء قد استقروا منذ فترة طويلة على إجابة هذا السؤال الأساسي، الذي تم اكتشافه لأول مرة منذ ما يقرب من قرن من الزمان بواسطة عالم الفلك إدوين هابل، الجواب هو لا.

يتسارع توسع الكون، لكننا لا نعرف مدى تلك السرعة، مع الملاحظات الجديدة أصبحت هذه المشكلة أكثر خطورة. والآن يقول بعض علماء الفلك إنها مشكلة حقيقية رسمياً- وليست مشكلة ناجمة عن عدم اليقين في القياسات.

قياس ثابت هابل.

هناك طريقتان أساسيتان مختلفتان يقيس بها العلماء ثابت هابل تلك الطريقتين تصفان تمدد الكون: طريقة “سلم المسافة” وطريقة “البقايا المبكرة”.

تعتمد الطريقة الأولى على النظر إلى ما يسميه علماء الكونيات بالكون “المتأخر”. يحاول علماء الفلك إجراء قياسات مباشرة لمدى سرعة تحرك الأجسام البعيدة عنا (أي انزياحها الأحمر). هناك جزأين لهذه الأنواع من الملاحظات.

أولاً ، يحتاج علماء الفلك إلى قياس دقيق لمسافة الجسم. ثم يحتاجون إلى الحصول على قياس دقيق لانزياحها الأحمر. باستخدام المستعرات الأعظمية كـ “شموع معيارية” للحصول على مسافات بعيدة عن المجرات، تعطي طريقة الكون المتأخر قيمة ثابت هابل 73 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك، مما يعني أن نقطتين في ‏الفضاء 1 ميغابارسيك (أي ما يعادل 3.26 مليون سنة ضوئية).

تعتمد الطريقة الأخرى على ملاحظه الكون “المبكر” عبر فحص ما يسمى بإشعاع الخلفية الكونية – الضوء المنبعث بعد حوالي 380.000 سنة فقط من الانفجار العظيم. تحرك الضوء عبر البلازما – لم تكن هناك نجوم بعد – ومن التذبذبات المشابهة للموجات الصوتية الناتجة عن ذلك، استنتج العلماء أن ثابت هابل بطريقة الكون المبكر تعطي قيمة حوالي 67 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك. مما يعني أن نقطتين في ‏الفضاء 1 ميغابارسيك (أي ما يعادل 3.26 مليون سنة ضوئية).

هذا التناقض بنسبة 9٪. – ما يسمى بتوتر هابل – يتزايد منذ سنوات. حيث أن الدراسة تلو الدراسة لكل من الكون المبكر والمتأخر تسفر عن نتائج أكثر دقة من أي وقت مضى. لعقود من الزمن، كان من المعقول أن تتلاقى هاتان الطريقتان في النهاية على قيمة حقيقية واحدة لثابت هابل.

الآن ، يقول ريس وفريقه أن هذا غير مرجح بشكل غير عادي – مما يعني أن شيئًا ما خطأ في نموذجنا القياسي للكون. حتى بعد تحليل البيانات بعدة طرق مختلفة وتضمين نتائج من فرق أخرى. “من الصعب حقًا أن نحصل على أقل من 72.5 أو أعلى حوالي 73.5” ، كما يقول ريس.

نظرًا للجهود الجبارة التي بذلتها فرق سلم المسافة. أصبحت أوجه عدم اليقين لديهم الآن منخفضة جدًا لدرجة أن هناك تباينًا قدره 5 سيغما بين القيم. إذا لم يكن الاختلاف ناتجًا عن خطأ، فقد يكون هناك فيزياء جديده.

إقرأ أيضاً… نظرية الكون الداخلي لتفسير الطاقة المظلمة. هل تحل مشاكل نظرية الإنفجار العظيم؟