أسرار الكون: علماء الفيزياء يواجهون لغزاً كبيراً في معدل توسع الكون

اكتشاف هابل: بداية اللغز الكوني

قبل نحو قرن من الزمان، توصل الفلكي الشهير إدوين هابل إلى اكتشاف ثوري: الكون يتوسع بمعدل متسارع. فكلما ابتعدت المجرات عن الأرض، زادت سرعتها في الابتعاد عنها. كان هذا الاكتشاف الجميل بمثابة حجر الأساس لعلم الكونيات الحديث.

مشكلة معدل التوسع: ما هو Hubble Constant؟

لكن تحديد العلاقة الدقيقة بين بعد الأجسام السماوية وسرعتها في الابتعاد يظل واحداً من أكبر التحديات في علم الفلك المعاصر. معدل التوسع الكوني، المعروف بـ ثابت هابل، تحول إلى نقطة خلاف رئيسية، حيث تتضارب القياسات المختلفة باستمرار.

المشكلة ليست بسيطة: عند حساب القيمة المتوقعة لثابت هابل، لا تتطابق مع الملاحظات الفعلية للكون. والأدهى من ذلك، أن الأجهزة الحساسة المختلفة التي تُستخدم لقياسه لا تتفق فيما بينها. أطلق العلماء على هذه الفجوة اسم «توتر هابل»، وهو ما يثير علامات استفهام كبيرة حول فهمنا للكون.

قياس جديد: خطوة نحو الحل

الآن، أعلن فريق دولي من علماء الفلك عن تحقيقهم لأحد أكثر القياسات دقة لثابت هابل حتى الآن. ووفقاً للدراسة المنشورة في مجلة «علم الفلك والفيزياء الفلكية»، حدد الفريق قيمة لثابت هابل تبلغ حوالي 73.5 كيلومتراً في الثانية لكل ميجابارسك (المساوي تقريباً لـ 3.26 مليون سنة ضوئية).

على الرغم من أن هذا القياس يعد خطوة مهمة، إلا أنه يسلط الضوء أيضاً على مدى صعوبة حل هذا التوتر. فالمشكلة قد تشير إلى أننا نفتقد فهمنا لجزء أساسي من قوانين الفيزياء، أو أن الكون يخضع لقوانين لم نكتشفها بعد.

«يتنبأ النموذج الكوني السائد بأن ثابت هابل يجب أن يكون أصغر بنسبة 10% مما نقيسه فعلياً. وهذا ما يعرف بـ توتر هابل، والفرق يتجاوز خمس مرات مجموع عدم اليقين في كل من النماذج والقياسات».

البحث عن الدقة: كيف تم هذا القياس؟

للتوصل إلى هذه الدقة، طور الفريق إطاراً إحصائياً لدمج جميع القياسات السابقة معاً، وتحديد أي تناقضات محتملة. وقال آدم ريس، المشارك في الدراسة وعالم آخر في معهد علوم تلسكوب الفضاء: «هذا هو أكثر قياس دقيق حتى الآن، حيث حققنا لأول مرة دقة تصل إلى 1%».

وأضاف كاسيرتانو: «اكتشفنا أيضاً أنه لا يوجد قياس أو عنصر واحد حاسم في هذه النتيجة؛ فإذا تم استبعاد أي جزء، تظل قيمة ثابت هابل essentially دون تغيير».

المستقبل: هل نواجه فيزياء جديدة؟

على الرغم من أن هذا القياس الدقيق لثابت هابل يعد خطوة مهمة، إلا أن هناك الكثير من العمل الذي ينتظرنا. فـ توتر هابل يجعل من الضروري أكثر من أي وقت مضى مواصلة البحث عن إجابات.

هل نحن على وشك اكتشاف قوانين فيزياء جديدة؟ أم أن فهمنا الحالي للكون لا يزال ناقصاً؟ تبقى هذه الأسئلة مفتوحة، لكن كل خطوة تقربنا من الإجابة.