هل أنهى جيمس ويب الاختلاف في قياس سرعة توسع الكون؟

تشير بعض عمليات الرصد الحديثة إلى احتمال الوصول إلى حل لأحجية تخص الكون، ألا وهي اختلاف سرعة توسع الكون باختلاف طريقة قياسها.

طريقتان

يقيس العلماء توسع الكون بطريقتين: أولهما بالنظر إلى الإشعاع القادم من الانفجار العظيم، وهذا يعطي قيمة تبلغ ٦٧.٤ كم بالثانية بالميغابارسك. وثانيهما من حركة المجرات القريبة، والتي تعطي قيمة ٧٤ كم بالثانية بالميغابارسك.

وبهذا تختلف سرعة توسع الكون بالطبع بناء على الطريقة التي تقيس بها ذلك! ويعرف ذلك الأمر بتوتر هابل، تيمناً بإيدوين هابل عالم الفضاء الأمريكي الذي رصد عام ١٩٢٩ أول دليل رصدي عن توسع الكون.

حيث تمكن هابل من صياغة قانون يمكن من خلاله حساب سرعة توسع الكون، وذلك باستخدام قيمة تسمى ثابت هابل. ولما كانت طريقتا قياس سرعة توسع الكون تعطيان نتائج مختلفة فتلك معضلة.
وسمي هذا الاختلاف في القياسات توتر هابل.

ومشكلته تكمن في أن ثابت هابل يستخدم في أمور كثيرة تخص الكون، كمعرفة سرعة توسع الكون، وبالتالي عمره. وأيضاً له فائدة في رسم خط زمني لتطور الكون. ويفيد في قياس المسافات بين الأجسام الكونية. وله دور في فهم خواص المادة المظلمة! وبهذا فإن وجود مشكلة فيه أمر كارثي بالطبع.

كيف يقاس توسع الكون؟

من غير الواضح في الواقع إذا كان الاختلاف يرجع إلى أن افتراضاتنا عن الكون خطأ. أم أن ذلك يرجع إلى قياساتنا للمسافات المجريّة. ويعتقد العديد من علماء الفضاء أن الأمر الأخير هو السبب.

إذ تجرى هذه القياسات باستخدام ما يسمى «الشموع القياسية»، وهي أجسام لها سطوع معروف ينشأ منها. وبمقارنة مدى إضاءتها مع مظهرها الذي تبدو فيه نستطيع تحديد بعدها.

ولتحديد درجات «سلم المسافات الكونية»، نحتاج في الحقيقة إيجاد مجرات تحتوي نوعين مختلفين من الأجسام أو أكثر.

أين يأتي دور جيمس ويب؟

تناولت هذه الدراسة الجديدة هذه طريقتين مستعملتين جداً وهما: النجوم القيفاوية المتغيرة، التي تعزى تفاوتاتها إلى سطوعها. والنجوم منخفضة الكتلة، التي لها حد ثابت لسطوعها.

وقد استعمل العلماء أيضاً طريقة جديدة، وذلك عبر النظر إلى النجوم الكربونية، التي تتمتع بعلاقة قوية بين اللون والسطوع في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.

وقد وجد الفريق باستخدام تلسكوب جيمس ويب ثمانية مجرات توافقت مع هذه الطرق. واستخدموها لقياس ثابت هابل البالغ ٧٠ كم بالثانية بالميغابارسك.

تقول ويندي فريدمان من جامعة شيكاغو، وهي من قادت الدراسة: بناء على البيانات الجديدة التي قدمها تلسكوب جيمس ويب، وباستخدام ثلاث طرق مستقلة، لم نجد دليلاً قوياً على توتر هابل.

وبينما نرى أن هذه النتائج واعدة، لكن حجم العينة الآن صغير جداً، ولذلك يفكر الفريق في البحث عن مجرات أخرى.

تقول فريدمان: إن الحصول على توافق بين ثلاثة أنواع مستقلة تماماً من النجوم، لهو دليل قوي أننا على الطريق الصحيح.

ملخص المقال

يقيس العلماء توسع الكون بطريقتين: أولهما بالنظر إلى الإشعاع القادم من الانفجار العظيم، وهذا يعطي قيمة تبلغ ٦٧.٤ كم بالثانية بالميغابارسك. وثانيهما من حركة المجرات القريبة، والتي تعطي قيمة ٧٤ كم بالثانية بالميغابارسك.

وبهذا تختلف سرعة توسع الكون بناء على الطريقة التي تقيس بها ذلك! ويعرف ذلك الأمر بتوتر هابل.

تشير بعض عمليات الرصد الحديثة من جيمس ويب إلى احتمال الوصول إلى حل لمسألة الخلاف في  قياس سرعة توسع الكون.

المصدر

هنا