“لا ينبغي أن يكون هناك صراع فوق كل شيء آخر” في توسيع النقاش العالمي

يتوسع كوننا ، لكن طريقتنا الرئيسية لقياس مدى سرعة حدوث هذا التوسع نتج عنها إجابات مختلفة. على مدار العقد الماضي ، انقسم علماء الفلك تدريجيًا إلى معسكرين: أحدهما يعتقد أن الاختلاف مهم والآخر يعتقد أنه قد يكون بسبب أخطاء في القياس.

إذا اتضح أن الأخطاء تسبب عدم التوافق ، فستؤكد نموذجنا الأساسي لكيفية ذلك الكون يعمل. يقدم الاحتمال الآخر خيطًا ، والذي ، عند سحبه ، يشير إلى أن بعض الفيزياء الجديدة الأساسية المفقودة يجب أن تعيد تجميعها. على مر السنين ، نظر كل مصدر جديد قادم من التلسكوبات إلى الحجة ذهابًا وإيابًا ، مما أدى إلى ما أصبح يُعرف باسم “توتر هابل”.

أجرى ويندي فريدمان ، عالم الفلك الشهير وأستاذ علم الفلك وعلم الفلك في جامعة جون وماريون سوليفان بجامعة شيكاغو ، بعض القياسات الأصلية لمعدل توسع الكون ، مما أدى إلى ارتفاع قيمة ثابت هابل. ولكن في مقال بحثي جديد مقبول مجلة علم الفلك، يقدم فريدمان لمحة عامة عن أحدث الملاحظات. استنتاجه: بدأت الملاحظات الأخيرة في سد الفجوة.

وهذا يعني أنه لا ينبغي أن يكون هناك صراع فوق أي شيء آخر ، وليست هناك حاجة لتغيير نموذج الكون المعياري لدينا بشكل كبير.

معدل توسع الكون يسمى ثابت هابل ، الذي طوره يوسيكاكو ألام إدوين هابل S.P. 1910 ، دكتوراه. فخور باكتشاف توسع الكون في عامي 1917 و 1929. يريد العلماء تقليل هذه النسبة على وجه التحديد لأن ثابت هابل مرتبط بكيفية تطور الكون بمرور الوقت وبمرور الوقت.

ظهر تجريد كبير خلال العقد الماضي حيث بدأت نتائج طريقتين القياس الرئيسيتين في الاختلاف. لكن العلماء ما زالوا يناقشون أهمية عدم التوافق.

تتمثل إحدى طرق قياس ثابت هابل في النظر إلى الضوء الخافت جدًا المتبقي من الانفجار العظيم ، والذي يسمى الخلفية الكونية الميكروية الميكروية. إنه مصنوع في الفضاء وعلى الأرض بميزات مثل تلسكوب القطب الجنوبي بقيادة يوتشيكاجو. قام العلماء بتغذية هذه الملاحظات على “النموذج الثابت” للكون المبكر ، والذي يمكن أن يدفعه إلى الأمام للتنبؤ بما يجب أن يكون عليه ثابت هابل اليوم ؛ يحصلون على استجابة تبلغ 67.4 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا حصان.

أراك المرة القادمة النجوم وقياس عدد المجرات في الكون القريب ومسافاتها ومدى سرعة ابتعادها عنا. فريدمان كان خبيرًا بارزًا في هذه الطريقة لعقود. في عام 2001 ، استخدم فريقه تلسكوب هابل الفضائي لإجراء قياسات مهمة لنجوم السينما تسمى Seabeats. كانت القيمة التي وجدوها 72. بمراجعة المزيد والمزيد من البيانات التلسكوبية كل عام ، يواصل فريدمان قياس القهوة على مر السنين ؛ ومع ذلك ، في عام 2019 ، أصدرت هي وزملاؤها ردًا على أساس طريقة مختلفة تمامًا باستخدام النجوم المدعوة. عمالقة حمراء. كانت الفكرة هي التحقق من سبيد بطريقة مستقلة.

العمالقة الحمراء عبارة عن نجوم كبيرة جدًا ومتوهجة تصل دائمًا إلى ذروة السطوع نفسها قبل أن تتلاشى بسرعة. إذا تمكن العلماء من قياس سطوع الذروة الحقيقية أو الجوهرية بدقة للعمالقة الحمراء ، فسيكونون قادرين على قياس المسافة إلى المجرات المضيفة ، وهو جزء أساسي ولكنه صعب من المعادلة. السؤال الرئيسي هو مدى دقة هذه القياسات.

استخدمت النسخة الأولى من هذا الحساب في عام 2019 مجرة ​​واحدة قريبة جدًا لقياس سطوع النجوم العملاقة الحمراء. على مدار العامين الماضيين ، كان فريدمان ومعاونوه يجرون أرقامًا لمختلف المجرات ومجموعات النجوم. قال فريدمان: “هناك الآن أربع طرق مستقلة لقياس الأضواء الحمراء العملاقة ، ويتفقون مع بعضهم البعض في حدود 1٪”. “هذا يشير إلى أنها طريقة جيدة لقياس المسافة.”

قال فريدمان: “أردت أن ألقي نظرة فاحصة على كل من Seabits و Red Giants ، وأنا على دراية جيدة بنقاط القوة والضعف لديهم”. “لقد توصلت إلى استنتاج مفاده أننا لسنا بحاجة إلى فيزياء جديدة بشكل أساسي لشرح الاختلافات في معدلات التوسع المحلي ومعدلات التوسع عن بعد. تظهر بيانات عملاقة حمراء جديدة أنها موحدة.”

أجرى تايلور هويت ، وهو طالب دراسات عليا في جامعة شيكاغو ، قياسات للنجوم العملاقة الحمراء في المجرات الراسية ، قائلاً: “نحن نقيس ونختبر الفروع الحمراء العملاقة بطرق مختلفة تتجاوز توقعاتنا.”

تبلغ قيمة فريق فريدمان ثابت هابل من ريد جاينتس 69.8 كم / ت / م.بي.سي – مماثلة للقيمة التي تم الحصول عليها من تجربة الخلفية الكونية الميكروية. قال فريدمان: “ليست هناك حاجة لفيزياء جديدة”.

تعطي الحسابات باستخدام نجوم قاع البحر أرقامًا أعلى ، ولكن وفقًا لتحليل فريدمان ، فإن الاختلاف ليس مزعجًا. “نجوم قاع البحر تكون دائمًا أعلى صوتًا قليلاً وأكثر تعقيدًا قليلاً لفهمها تمامًا ؛ إن قياساتك لديها القدرة على إلقاء أشياء مثل النجوم الفتية ، أي الغبار أو التلوث من النجوم الأخرى ، في المناطق التي تشكل النجوم النشطة في المجرة ،” هو شرح.

في رأيها ، يمكن حل التعارض ببيانات أفضل.

في العام المقبل ، عندما يُتوقع إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، سيبدأ العلماء في جمع تلك الملاحظات الجديدة. لقد مُنح فريدمان وزملاؤه وقتًا لاستخدام التلسكوب في مشروع أكبر لإجراء قياسات أكبر لقاع البحر والنجوم العملاقة الحمراء. قال: “ستمنحنا شبكة الإنترنت مزيدًا من الحساسية والوضوح ، وستتحسن البيانات عاجلاً وليس آجلاً”.

ولكن في غضون ذلك ، أراد أن ينظر بعناية في البيانات الموجودة ، وما وجده هو أن معظمها يوافق بالفعل.

قال فريدمان: “هذه هي الطريقة التي يتقدم بها العلم”. “لديك ركل الإطارات لمعرفة ما إذا كان هناك أي عيوب. لا توجد إطارات مثقوبة بعد.”

قد يصاب بعض العلماء المتأصلون في عدم التوافق الأساسي بخيبة أمل. لكن بالنسبة لفريدمان ، الجواب مثير.

وقال “لا تزال هناك بعض الأماكن لفيزياء جديدة ، ولكن حتى لو لم يكن الأمر كذلك ، فسوف يظهر أن النموذج القياسي الذي لدينا صحيح بشكل أساسي ، وهذا استنتاج عميق”. “إنه شيء مثير للاهتمام حول العلم: نحن لا نعرف الإجابات مقدمًا. نحن نتعلم مع تقدمنا. إنه وقت مثير للغاية أن تكون في هذا المجال.”