الصورة أعلاه هي رؤية تلسكوب أرضي على Cloud Magellanic Cloud ، وهي مجرة تعمل عبر القمر الصناعي لطريقة درب التبانة.الصورة الداخلية ، التي التقطت بواسطة تلسكوب هابل الفضائي ، تكشف عن واحدة من العديد من مجموعات النجوم المنتشرة في جميع أنحاء المجرة القزمة.تؤكد قياسات جديدة من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا أن الكون يتوسع بنحو 9٪ أسرع من المتوقع بناءً على مساره الذي شوهد بعد فترة وجيزة من الانفجار الأعظم ، كما يقول علماء الفلك.
تقلل القياسات الجديدة ، التي نُشرت في 25 أبريل في مجلة Astrophysical Journal Letters ، من احتمالات أن يكون التباين حادثًا من 1 إلى 3000 إلى 1 من كل 100000 تقترح أن هناك حاجة إلى فيزياء جديدة لفهم الكون بشكل أفضل.
يقول آدم ريس ، أستاذ الفيزياء والفلك المتميز في بلومبرج ، وجامعة جونز هوبكنز ، الحائز على جائزة نوبل ، “هذا التباين يتزايد وقد وصل الآن إلى نقطة يصعب استبعادها على أنها حظ. هذا ليس ما توقعناه”. قائد المشروع.
في هذه الدراسة ، قام فريق Riess و SH0ES (Supernovae ، H0 ، لمعادلة الحالة) بتحليل الضوء من 70 نجمًا في مجرتنا المجاورة ، السحابة الكبيرة Magellanic ، باستخدام طريقة جديدة تسمح بالتقاط صور سريعة لهذه النجوم. النجوم ، التي تسمى متغيرات Cepheid ، تضيء وتعتمة بمعدلات يمكن التنبؤ بها وتستخدم لقياس المسافات بين المجرات القريبة.
الطريقة المعتادة لقياس النجوم تستغرق وقتًا طويلاً بشكل لا يصدق ؛ يمكن لـ Hubble مراقبة نجم واحد فقط لكل مدار مدته 90 دقيقة حول الأرض. باستخدام طريقة جديدة تسمى DASH (Drift And Shift) ، استخدم الباحثون Hubble ككاميرا “نقطة واطلاق النار” للنظر في مجموعات من Cepheids ، مما يسمح للفريق بمراقبة عشرات السيفيدس في نفس الوقت من الوقت عادة ما تأخذ لمراقبة واحدة فقط.
من خلال هذه البيانات الجديدة ، تمكن ريس والفريق من تعزيز أساس سلم المسافة الكونية ، والذي يستخدم لتحديد المسافات داخل الكون ، وحساب ثابت هابل ، وهي قيمة سرعة توسع الكون مع مرور الوقت.
قام الفريق بدمج قياسات Hubble مع مجموعة أخرى من الملاحظات ، تم إجراؤها بواسطة مشروع Araucaria ، وهو تعاون بين علماء الفلك من مؤسسات في تشيلي والولايات المتحدة وأوروبا. أجرت هذه المجموعة قياسات المسافة إلى السحابة السحرية الكبيرة من خلال مراقبة تعتيم الضوء بينما تمر نجمة واحدة أمام شريكها في أنظمة النجوم الثنائية الكسوف.
ساعدت القياسات المدمجة فريق SH0ES على تحسين السطوع الحقيقي للسيفيد. مع هذه النتيجة الأكثر دقة ، يمكن للفريق “تشديد البراغي” لبقية سلم المسافة الذي يستخدم النجوم المتفجرة التي تسمى المستعرات الأعظمية لتمتد أكثر عمقًا إلى الفضاء.
نظرًا لأن قياسات الفريق أصبحت أكثر دقة ، ظل حساب ثابت هابل على خلاف مع القيمة المتوقعة المستمدة من رصد توسع الكون المبكر بواسطة قمر بلانك التابع لوكالة الفضاء الأوروبية بناءً على الظروف التي لاحظها بلانك بعد 380،000 عامًا من الانفجار الكبير.
“ليست هذه مجرد تجربتين مختلفتين” ، أوضح ريس. “نحن نقيس شيئًا مختلفًا اختلافًا جذريًا. الأول هو قياس مدى سرعة توسع الكون اليوم ، كما نراه. والآخر عبارة عن تنبؤ قائم على فيزياء الكون المبكر وعلى قياسات للسرعة التي يجب أن يتوسع بها إذا لم تتفق هذه القيم ، فستكون هناك احتمالية قوية للغاية لأننا نفتقد شيئًا ما في النموذج الكوسمولوجي الذي يربط بين العهدين. ”
على الرغم من أن ريز ليس لديه إجابة عن سبب وجود التباين ، فسوف يواصل هو وفريق SH0ES صقل ثابت هابل ، بهدف تقليل حالة عدم اليقين إلى 1٪. أدت هذه القياسات الحديثة إلى انخفاض نسبة عدم اليقين في معدل التوسع من 10 ٪ في عام 2001 إلى 5 ٪ في عام 2009 والآن إلى 1.9 ٪ في هذه الدراسة.
تاريخ النشر : 25 أبريل 2019
المصدر. : جامعة جونز هوبكنز
