من بيان صحفي لـ JPL:
أدى مسح مدته خمس سنوات لـ 200.000 مجرة ، يمتد إلى سبعة مليارات سنة في الزمن الكوني ، إلى أحد أفضل التأكيدات المستقلة بأن الطاقة المظلمة تدفع كوننا بعيدًا عن بعضها بسرعات متسارعة. استخدم الاستطلاع بيانات من برنامج Galaxy Evolution Explorer الفضائي التابع لناسا والتلسكوب الأنجلو-أسترالي على Siding Spring Mountain في أستراليا.
تقدم النتائج دعمًا جديدًا للنظرية المفضلة لكيفية عمل الطاقة المظلمة - كقوة ثابتة ، تؤثر بشكل موحد على الكون وتدفع توسعه الجامح. إنهم يناقضون نظرية بديلة ، حيث الجاذبية ، وليس الطاقة المظلمة ، هي القوة التي تدفع الفضاء بعيداً. وفقًا لهذه النظرية البديلة ، التي لا تتفق معها نتائج المسح الجديدة ، فإن مفهوم ألبرت أينشتاين للجاذبية خطأ ، وتصبح الجاذبية بغيضة بدلاً من أن تكون جذابة عند التصرف على مسافات بعيدة.
قال كريس بليك من جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في ملبورن بأستراليا: "إن عمل الطاقة المظلمة كما لو كنت ألقى كرة في الهواء ، واستمرت في التسريع نحو السماء بشكل أسرع وأسرع". بليك هو المؤلف الرئيسي لورقتين تصف النتائج التي ظهرت في الإصدارات الأخيرة من الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. "تخبرنا النتائج أن الطاقة المظلمة هي ثابت كوني ، كما اقترح آينشتاين. إذا كانت الجاذبية هي الجاني ، فلن نشهد هذه الآثار المستمرة للطاقة المظلمة طوال الوقت ".
يعتقد أن الطاقة المظلمة تسيطر على كوننا ، وتشكل حوالي 74 بالمائة منها. المادة المظلمة ، وهي مادة أقل غموضا ، تمثل 22 في المائة. ما يسمى بالمادة الطبيعية ، أي شيء يحتوي على ذرات ، أو الأشياء التي تتكون منها الكائنات الحية والكواكب والنجوم ، هو ما يقرب من أربعة بالمائة من الكون.
تم اقتراح فكرة الطاقة المظلمة خلال العقد الماضي ، بناءً على دراسات النجوم المتفجرة البعيدة التي تدعى المستعرات الأعظمية. تطلق المستعرات الأعظمية ضوءًا ثابتًا وقابلًا للقياس ، مما يجعلها تسمى "الشموع القياسية" ، والتي تسمح بحساب بعدها عن الأرض. كشفت الملاحظات أن الطاقة المظلمة تقذف الأجسام بسرعات متسارعة.
الطاقة المظلمة في مسابقة شد الحبل مع الجاذبية. في الكون المبكر ، اتخذت الجاذبية زمام المبادرة ، حيث سيطرت على الطاقة المظلمة. بعد حوالي 8 مليار سنة من الانفجار العظيم ، مع توسع الفضاء وتضاءل المادة ، ضعفت عوامل الجاذبية واكتسبت الطاقة المظلمة اليد العليا. بعد مليارات السنين من الآن ، ستكون الطاقة المظلمة أكثر هيمنة. يتنبأ علماء الفلك بأن كوننا سيكون أرضًا قاحلة كونية ، مع انتشار المجرات حتى الآن بحيث لن تتمكن أي كائنات ذكية تعيش داخلها من رؤية المجرات الأخرى.
يقدم المسح الجديد طريقتين منفصلتين للتحقق بشكل مستقل من نتائج المستعرات الأعظمية. هذه هي المرة الأولى التي يقوم فيها علماء الفلك بهذه الفحوصات عبر النطاق الزمني الكوني بأكمله الذي تهيمن عليه الطاقة المظلمة. بدأ الفريق بتجميع أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للمجرات في الكون البعيد ، تم رصده بواسطة Galaxy Evolution Explorer. مسح التلسكوب الذي يستشعر الأشعة فوق البنفسجية حوالي ثلاثة أرباع السماء ، حيث رصد مئات الملايين من المجرات.
قال كريستوفر مارتن ، الباحث الرئيسي للبعثة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا: "ساعدت Galaxy Evolution Explorer في تحديد المجرات الشابة اللامعة ، وهي مثالية لهذا النوع من الدراسة". "لقد وفرت السقالات لهذه الخريطة الهائلة ثلاثية الأبعاد."
حصل الفلكيون على معلومات تفصيلية حول الضوء لكل مجرة باستخدام التلسكوب الأنجلو أسترالي ودرسوا نمط المسافة بينهما. تركت الموجات الصوتية من الكون المبكر بصمات في أنماط المجرات ، مما تسبب في فصل أزواج المجرات بنحو 500 مليون سنة ضوئية.
تم استخدام هذا "المسطرة القياسية" لتحديد المسافة من أزواج المجرات إلى الأرض - وكلما اقتربنا زوج المجرة ، كلما كانت المجرات بعيدة عن بعضها البعض في السماء. كما هو الحال مع دراسات المستعرات الأعظمية ، تم دمج بيانات المسافة هذه مع معلومات حول السرعات التي تتحرك بها الأزواج بعيدًا عنا ، مما يكشف مرة أخرى أن نسيج الفضاء يمتد بشكل أسرع وأسرع.
استخدم الفريق أيضًا خريطة المجرات لدراسة كيفية نمو مجموعات المجرات بمرور الوقت مثل المدن ، والتي تحتوي في النهاية على عدة آلاف من المجرات. تجذب العناقيد المجرات الجديدة من خلال الجاذبية ، لكن الطاقة المظلمة تمزق العناقيد. إنها تبطئ العملية ، مما يسمح للعلماء بقياس قوة التنافر للطاقة المظلمة.
"أسفرت ملاحظات علماء الفلك على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية عن واحد من أكثر الاكتشافات المذهلة في العلوم الفيزيائية. قال جون مورس ، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مقر وكالة ناسا في واشنطن ، إن توسع الكون ، الذي أحدثه الانفجار الكبير ، يتسارع. "باستخدام طرق مستقلة تمامًا ، ساعدت البيانات من Galaxy Evolution Explorer على زيادة ثقتنا في وجود الطاقة المظلمة."
لمزيد من المعلومات انظر المرصد الفلكي الأسترالي
