كشفت نتائج حديثة قادمة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأميركية ناسا عن المزيد من التفاصيل حول المعضلة الفلكية المحيرة التي تتمثل في أن نتائج قياس توسع الكون تختلف باختلاف أدوات القياس، في دراسة نشرت في دورية “أستروفيزيكال جورنال”
وتعد هذه المسألة، التي تعرف باسم “توتر هابل”، إحدى أهم المسائل التي أرهقت العلماء لأكثر من عقد من الزمان بعد أن تضاربت الأدلة الفلكية التي حصل عليها تلسكوب هابل الفضائي حول معدل تسارع اتساع الكون مع النماذج الرياضية.
ومع صدور بيانات حديثة من تلسكوب جيمس ويب التي استمر العمل عليها على مدار عامين، فإن الفجوة بين معدل التوسع المرصود والتوقعات بناء على الشروط الأولية للكون قد توسعت بنسبة تقارب 8%، التباين الذي من شأنه أن يزيد الشرخ حول فهم العلماء لتاريخ الكون ومكوناته الغامضة.
“توتر هابل” وغموض في فهم الكون
يُعد تلسكوب ويب الفضائي، الذي يُعتبر أكثر تلسكوبات الفضاء تطورا على الإطلاق، المصدر الأكبر والأدق للبيانات التي تقيس توسع الكون في الوقت الحالي، ومن خلال الملاحظات الجديدة يبدو أن توتر هابل بات أمرا حتميا بالفعل، مما يلغي الاحتمالية القائلة بأن ثمّة خطأ في الأدوات التي استخدمت في نتائج تلسكوب هابل سابقا.
ووفقا لعالم الفلك آدم ريس، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء، يشير في بيان صحفي صدر عن جامعة جونز هوبكينز المشاركة في الدراسة، إلى أن هذه النتائج تؤكد الملاحظة التي استمرت لسنوات طويلة بأن الكون يتوسع بمعدل أسرع مما يمكن للنماذج الحالية للكون أن تشرحه، وهذه الفجوة في فهم العلماء تبرز حقيقة أساسية أن هناك مكونات في الكون، مثل الطاقة المظلمة والمادة المظلمة، ما زالت مجهولة إلى حد كبير وتشكل جزءا أساسيا في تفسير هذه الظاهرة.
وتؤكد الأدلة الجديدة على الفجوات الواسعة في فهم الفلكيين للطاقة المظلمة والمادة المظلمة، اللتين تشكلان معًا حوالي 96% من الكون، وتعد المادة المظلمة، التي تشكل نحو 27% من الكون، الشكل النظري من المادة ولا ينبعث منها ضوء أو طاقة، ويستدل الفلكيون على وجودها بناء على تأثيراتها الجاذبية على المادة العادية.
وفي المقابل، يُعتقد أن الطاقة المظلمة، التي تشكل حوالي 69% من الكون، هي المسؤولة عن تسريع عملية توسع الكون، وقياسا على ذلك يطرح العلماء السؤال الأهم في هذه المسألة: هل يمكن أن يكون التباين في معدل التوسع مرتبطا بخصائص غير معروفة لهذه القوى الكونية، أم ربما ثمّة عوامل جديدة تماما لم تُكتشف بعد؟
استكشاف التفسيرات المحتملة للتوسع الشاذ
ظهرت عدة فرضيات لتفسير معدل التوسع الشاذ للكون، ويشير بعضها إلى أن هناك تعديلات محتملة على خصائص المادة المظلمة والطاقة المظلمة، أو ربما ثمة “إشعاع مظلم” لا يمكن التنبؤ به أو رصده، أو حتى فكرة أن الجاذبية نفسها قد تظهر خصائص غريبة على المسافات الكونية الشاسعة.
كما تتضمن الاحتمالات الأخرى دور النيوترينوات، وهي جسيمات دون ذرية يصعب الكشف عنها ولكن قد تحمل أدلة مهمة حول سلوك الكون على نطاقات واسعة، وتبرز هذه الفرضيات تعقيدات التحدي التي يواجهها العلماء في حل لغز توتر هابل.