يمكن للطاقة المعتمة أن تتغير مع الوقت
يأتي هذا الكشف من أكبر عينة على الإطلاق من انفجارات السوبرنوفا التي رصدها تلسكوب واحد
يمكن للطاقة المعتمة وهي تلك المادة الغامضة التي تقود حركة توسع كوننا على ما يبدو أن تتغير بمرور الوقت، وفقاً لأحدث نتائج مشروع مسح الطاقة المعتمة Dark Energy Survey (اختصاراً: المشروع DES).
في العام 1998، عمل فريقان من علماء الفلك على قياس توسع Expansion الكون من خلال النظر إلى انفجارات السوبرنوفا من النوع Ia. تحدث هذه الانفجارات عندما يسرق قزم أبيض White dwarf مادة نجمية من نجم مرافق له وقريب منه إلى أن تبلغ كتلته قيمة حرجة وينفجر بصورة سوبرنوفا (مستعر أعظم) Supernova. ونظراً إلى أنها دائماً ما تكون بالكتلة ذاتها عند انفجارها، فإن انفجارات السوبرنوفا من النوع Ia لها السطوع الأساسي ذاته. وبمقارنة هذا السطوع مع سطوعها الظاهري Apparent brightness، يستطيع علماء الفلك قياس بُعدها بدقة.
وقد قاست دراسة العام 1998 أيضاً درجة انزياحها نحو الأحمر، وتمكنت من تحديد مدى سرعة تحرك المجرّات الأم للسوبرنوفا بعيداً عنا. سمح هذا معاً لفرق العلماء بقياس مدى سرعة توسع الكون. ومع ذلك، وبدلاً من اكتشاف أن التوسع كان يتباطأ كما كان متوقعاً، وجد الفريق أنه كان يتسارع بالفعل. ولتفسير هذه الحقيقة، افترض علماء الكون وجود ”الطاقة المعتمة“ Dark Energy، التي تؤدي إلى توسُّع نسيج الكون.
وبدءاً من العام 2013، سعى المشروع DES إلى إنتاج أدق القياسات لتوسُّع الكون. استغرقت المبادرة مدة 6 سنوات لرسم خريطة لمنطقة بحجم ثُمن السماء، ومراقبة مليوني مجرّة بعيدة. بحثت هذه الدراسة الأحدث في البيانات الخاصة بالسوبرنوفا من النوع Ia، وكشفت عن 1,499 منها لتكون هذه هي أكبر عينة يمكن رصدُها على الإطلاق باستخدام تلسكوب واحد فقط.
تقول الباحثة تمارا ديفيس Tamara Davis، من جامعة كوينزلاند، وهي عضو في مشروع مسح الطاقة المعتمة: ”إنها توسعة هائلة حقاً منذ 25 عاماً، عندما أمكن استخدام 52 سوبرنوفا فقط لاستنتاج وجود الطاقة المعتمة“.
يفترض النموذج القياسي لعلم الكون، والذي يُعرَف باسم نموذج لامدا للمادة المعتمة الباردة (اختصاراً ΛCDM)، أن كثافة الطاقة المعتمة في الكون تظل ثابتة مع مرور الوقت. إذا كان الأمر كذلك، فهذا يعني أن نسبة الكمية الإجمالية للطاقة المعتمة ستزداد مع تضخم حجم الكون. لكن نتائج المشروع DES تشير إلى أن الأمر قد لا يكون كذلك.
تقول تمارا ديفيس: ”هناك إشارات محيرة توحي بأن الطاقة المعتمة تتغير مع مرور الوقت. لقد وجدنا أن أبسط نموذج للطاقة المعتمة ΛCDM ليس هو الأفضل. لم نستبعد ذلك كثيراً، ولكن في سعينا إلى فهم ما يسرِّع توسع الكون، يُعَد هذا جزءاً جديداً مثيراً للاهتمام من اللغز. قد تكون هناك حاجة إلى تفسير أكثر تعقيداً“.
