واشنطن، 4 أبريل (أوروبا برس) – تشير السنة الأولى من تشغيل أداة تحليل الطاقة المظلمة (DESI) إلى أن هناك الكثير لنتعلمه عن السبب أو الأسباب الكامنة وراء التسارع الكوني.
يقع DESI في مرصد Kitt Peak في أريزونا، ويجمع الضوء من أبعد مناطق الكون، مما يسمح للعلماء برسم خريطة للكون منذ بداياته وتتبع تطوره إلى ما نراه اليوم. إن فهم كيف بدأ الكون وكيف سينتهي هو أحد أعظم ألغاز الفيزياء: ما وراء ملاحظة تسارع توسع الكون؟
أكد تحليل السنة الأولى لجمع بيانات DESI في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في سكرامنتو أساسيات ما يعتبره العلماء أفضل نموذج للكون، “لكنه يشير إلى أنه لا يزال هناك المزيد لنتعلمه”. أسباب التسارع الكوني.
التسارع الكوني معقد لأنه يعارض الجاذبية، مما يجعل الأجسام ذات الكتلة تقترب من بعضها البعض، وهو ما نلاحظه في نظامنا الشمسي والفضاء القريب. يوضح إسحاق بوشاكي، أستاذ الفيزياء في جامعة تكساس في دالاس وعضو في تعاون DESI: “تربط الجاذبية الأشياء معًا، لذلك عندما نرمي كرة في الهواء، فإن جاذبية الأرض تسحبها نحو الكوكب”.
“ولكن على نطاق أوسع، يتصرف الكون بشكل مختلف. يبدو الأمر كما لو كان هناك نوع من التنافر الذي يسحب الكون إلى أجزاء ويسرع توسعه. إنه لغز كبير، ونحن نحقق فيه من زوايا عديدة. “هل هو مجهول؟ الطاقة المظلمة في الكون أم نسخة مختلفة من نظرية الجاذبية لألبرت أينشتاين على المقاييس الكونية؟
يعتقد العديد من العلماء أن الطاقة المظلمة تلعب دورًا مهمًا في التسارع الكوني، لكن هذا الدور ليس مفهومًا جيدًا. يعتبره البعض ثابتًا كونيًا، وهي خاصية جوهرية للفضاء تؤدي إلى التسارع.
لدراسة تأثيرات الطاقة المظلمة على مدار الـ 11 مليار سنة الماضية، أنشأ فريق DESI أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون على الإطلاق باستخدام القياسات الأكثر دقة حتى الآن. وهذه هي المرة الأولى التي يقيس فيها العلماء تاريخ توسع الكون الفتي بدقة تزيد عن 1%.
النموذج الرائد للكون يسمى Lambda-CDM. وهي تتكون من مادة عادية والمادة المظلمة الباردة (CDM) ونوع نادر من المادة المتفاعلة يعرف باسم الطاقة المظلمة يسمى لامدا. تشكل كل من المادة المظلمة والطاقة المظلمة توسع الكون، ولكن بطرق متعاكسة.
من خلال الجاذبية، تعمل المادة والمادة المظلمة على إبطاء التوسع، بينما تعمل الطاقة المظلمة على تسريعه. ويؤثر حجم كل منها على كيفية تطور الكون. يقول إسحاق بوشاكي إن النموذج سيكون مفيدًا في التحقق من صحة نتائج التجارب السابقة ووصف كيفية تطور الكون بمرور الوقت.
ومع ذلك، عندما يتم دمج نتائج السنة الأولى لـ DESI مع بيانات من دراسات أخرى، هناك بعض الاختلافات الدقيقة عما يتنبأ به نموذج Lambda-CDM.
يقول إسحاق بوشاخي: “تظهر نتائجنا بعض الانحرافات المثيرة للاهتمام عن النموذج القياسي للكون، مما يشير إلى أن الطاقة المظلمة تتطور مع مرور الوقت”.
ويقول: “كلما زاد عدد البيانات التي نجمعها، أصبحنا مجهزين بشكل أفضل لتحديد ما إذا كانت هذه النتيجة صحيحة. ومع المزيد من البيانات، يمكننا تحديد تفسيرات مختلفة للنتيجة التي لاحظناها أو أكدناها”.
ستعمل البيانات الإضافية أيضًا على تحسين نتائج DESI المبكرة الأخرى التي تؤثر على ثابت هابل (مقياس لمدى سرعة توسع الكون اليوم) وكتلة الجسيمات التي تسمى النيوترينوات.
DESI هي أول تجربة طيفية تقوم بإجراء تحليل أعمى تمامًا، وتخفي النتيجة الفعلية عن العلماء لتجنب أي تحيز تأكيدي متعالي. يعمل الباحثون “بشكل أعمى” مع البيانات المعدلة ويكتبون كود الكمبيوتر لتحليل النتائج التي توصلوا إليها. وبعد أن يتم قول وفعل كل شيء، يقومون بتطبيق التحليل على البيانات الأصلية للكشف عن الإجابة الحقيقية.
قال الدكتور فرانسيس إس. وأستاذ مورين جي. جونسون المتميز في جامعة تكساس: “إن بحث إسحاق بوشاكي وتعاونه مع علماء من 70 مؤسسة يكشفان عن رؤى مهمة حول كوننا، والنتائج رائعة”. قال ديفيد هيندمان. في دالاس.
ويختتم قائلاً: “إنه أمر ملهم أن يكون لدينا برامج بحثية ذات مستوى عالمي في جامعة تكساس في دالاس وأن نرى علمائنا يلعبون دورًا مهمًا في الاكتشافات الأساسية”.
