جديد الأخبار

علوم وتقنية

أخيراً: خريطة هائلة تتضمن قياسات الطاقة المظلمة لـ 1.2 مليون مجرة

عدن لنج - مرصد المستقبل
 

عمل المئات من الفيزيائيين والفلكيين لخمسة أعوام على بناء خريطة ثلاثية الأبعاد تعتبر الأضخم والأكثر دقة على الإطلاق، تبين الدور المتبادل بين الطاقة المظلمة والمادة المظلمة في كيفية توسع الكون. تغطي الخريطة 1.2 مليون مجرة.

الخريطة الأكبر على الإطلاق

استغرق المئات من الفيزيائيين والفلكيين خمس سنوات لوضع خريطة ثلاثية الأبعاد هي الأكبر على الإطلاق والأدق للمجرات البعيدة، وتظهر مقادير الطاقة المظلمة التي تدفع الكون نحو المزيد من التمدد.

يقول جيريمي تينكر من جامعة نيويورك وأحد قادة المشروع: "لقد أمضينا خمس سنوات ونحن نجمع قياسات من 1.2 مليون مجرة في ربع مساحة السماء، بهدف وضع مخطط لحيز من الكون يبلغ 650 مليار سنة ضوئية مكعبة"

نُشرت نتائج المشروع في المجلة الشهريةللجمعية الملكية للفلكيين. يضيف تينكر: "تسمح لنا هذه الخريطة بقياس تأثيرات الطاقة المظلمة على توسع الكون بأفضل شكل حتى الآن. سنجعل خريطتنا ونتائجنا متاحة للعالم"

كما هو متوقع من حسابات النظرية النسبية العامة، فقد رصدت المجرات وهي تتحرك نحو مناطق من الكون تحوي مادة أكثر، مما يعني المزيد من قوة الجاذبية.

تقول شيرلي هو، الفيزيائية الفلكية في مختبر بيركلي وجامعة كارنيجي ميلون (CMU)، وأحد المؤلفين الأساسيين للبحثين المرفقين؛ إن البيانات التي جمعوها ستمهد الطريق نحو قياسات أكثر دقة: "يمكننا الآن أن نقيس مقدار تجمع المجرات والنجوم معاً كتابع للزمن بدقة تمكننا من اختبار صحة النسبية العامة على مستويات كونية."

معركة الألغاز

إضافة إلى أننا لا نعرف بالضبط ماهية الطاقةالمظلمة والمادة المظلمة، فقد اضطر الفريق أثناء القياس إلى التعبير عن كل منهما باستخدام الآخر. بفضل برنامج الماسح الطيفي للذبذباتالباريونية (BOSS) التابع لمشروع "Sloan Digital Sky Survey-III"، أصبح من الممكن قياس معدل تمدد الكون، ما قاد إلى قياس مقدار المادة المظلمة والطاقة المظلمة التي يتألف منها كوننا الحالي.

يقيس "BOSS" معدل تمدد الكون عن طريق قياس حجم  الذبذبات الصوتية الباريونية (BAO)، عبر التوزع ثلاثي الأبعاد للمجرات. تم قياس توزع المجرات بدءاً منذ 13.7996 مليار سنة مضت، بعد 400000 سنة من اللحظة التي يعتقد أن الكون ولد فيها، حين كانت أمواج الضغط تعبر الكون.

بدءاً من تلك اللحظة، استطاع الفلكيون أن يرصدوا التنافس على التحكم في تمدد الكون بين المادة المظلمة والطاقة المظلمة.

يقول ديفيد شليغل، الفيزيائي الفلكي في مخبر لورنس بيركلي الوطني (مخبر بيركلي) وأحد العاملين الرئيسيين على "BOSS": "يمكننا أن نرى، باستخدام هذه الخريطة، مجرات تُسحب تجاذبياً إلى مجرات أخرى نتيجة لتأثير المادة المظلمة. وعلى نطاق أكبر، يمكننا أن نرى تأثير المادة المظلمة في توسيع الكون"

 

 

توضح ريتا توهييرو من جامعة سان أندروز، والتي كانت إلى جانب تينكر أحد قادة مجموعة العمل لمشروع "BOSS" حول تجمع المجرات، أن هذا العمل يعتبر محطة مهمة في مسيرة علم الكونيات: "نستطيع أن نرى صلة مثيرة للاهتمام بين آثار الموجة الصوتية التي تظهر في الإشعاعات الخلفية الكونية الميكروية بعد 400000 سنة من الانفجار العظيم وتجمع المجرات بعد 7 إلى 12 مليار سنة. إن القدرة على رصد تأثير فيزيائي مفرد وجيد النمذجة منذ بدايات الكون وصولاً إلى اليوم هي هدية عظيمة لعلم الكونيات."

تقول ناتالي رو، مديرة قسم الفيزياء في مخبر بيركلي: "تؤمن النتائج من (BOSS) أساساً صلباً لقياسات BAO أكثر دقة في المستقبل، مثل التي نتوقع الحصول عليها من أداة المسح الطيفي للطاقة المظلمة (DESI)، حيث سيقوم (DESI) ببناء خريطة ثلاثية الأبعاد أكثر تفصيلاً لحجم من الفضاء أكبر بعشر مرات لتوصيف الطاقة المظلمة بدقة، وفي النهاية، مستقبل كوننا."

 

مواضيع مشابهه