أنشأت أداة الطاقة المظلمة هذه الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر شمولاً لكوننا على الإطلاق: “نقلة نوعية كبيرة”
أنشأت
أكملت أداة تحليل الطاقة المظلمة (DESI) مهمتها التي استغرقت خمس سنوات لبناء أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون على الإطلاق من أجل التحقيق في الطاقة المظلمة، القوة الغامضة التي تقود التوسع المتسارع للكون. تم الانتهاء من الخريطة ثلاثية الأبعاد قبل الموعد المحدد ليلة الثلاثاء (14 أبريل)، ولكن DESI لم يتم الانتهاء منها بعد. ومع وجود هذه الخريطة في متناول اليد، سيستمر المركبة في استكشاف بعض أعظم الألغاز في علم الكونيات.
“لقد تجاوزت DESI التوقعات. إنها صفقة كبيرة لأن فريق DESI كان قادرًا على إكمال برنامج مسح طموح للغاية في الموعد المحدد وفي حدود الميزانية. لم يكن من الواضح على الإطلاق أننا سنحقق هذا منذ سنوات عندما خططنا لأول مرة لـ DESI وتقدمنا بطلب للحصول على الدعم من وزارة الطاقة،” قال كلاوس هونشايد، العالم الرئيسي لعمليات أدوات DESI والأستاذ في جامعة أوهايو، لموقع Space.com.
DESI، المكون من 5000 عين من الألياف الضوئية مثبتة على تلسكوب نيكولاس يو. مايال الذي يبلغ طوله 4 أمتار في مرصد كيت بيك الوطني في أريزونا، تجاوز التوقعات من خلال مراقبة 47 مليون مجرة وكوازار – وهي مناطق مجرية مركزية مدعومة بتغذية الأجسام فائقة الكتلة. الثقوب السوداء – بالإضافة إلى أكثر من 20 مليون نجم قريب. في الأصل، توقع العلماء أن حوالي 34 مليون نسمة المجرات و الكوازارات ستؤلف مجموعة بيانات DESI المكتملة عندما تبدأ عملياتها في مايو 2021. ونحن نشهد زيادة بمقدار ستة أضعاف في الملاحظات السابقة للمجرات والكوازارات.
وقال هونشايد: “لقد واجهت قدرتنا على إكمال المسح خلال خمس سنوات تحديًا أكثر من مرة. لقد عمل كل فرد في فريق العمليات بجهد لا يصدق للحفاظ على تقدم المسح بكفاءة عالية. وأعتقد أن هذا صحيح، فنحن جميعًا فخورون جدًا بأننا حققنا هذا الهدف بالفعل”.
سيكون الباحثون حريصين على الحصول على بيانات DESI الكاملة لمدة خمس سنوات. وباستخدام ملاحظات عام واحد فقط، رأى الباحثون بالفعل أدلة مثيرة على أن الطاقة المظلمة أكثر غرابة مما كان متوقعا، مما يشير إلى أننا قد نحتاج إلى مراجعة النموذج القياسي لعلم الكونيات، وهو أفضل صورة حالية لدينا لكيفية تطور الكون إلى حالته الحالية.
بالفعل صنع موجات
الطاقة المظلمة يمثل هذا اللغز لأنه على الرغم من أنه يمثل حوالي 70% من ميزانية المادة والطاقة في الكون، إلا أن العلماء ليس لديهم أي فكرة عما هي عليه في الواقع. تم اكتشاف الطاقة المظلمة في أواخر التسعينيات، وهي في الواقع مجرد اسم بديل لأي قوة تدفع المجرات بعيدًا عن بعضها البعض بشكل أسرع وأسرع.
قالت ناتالي بالانك ديلابروي، المتعاونة مع معهد DESI والعالمة في مختبر بيركلي لموقع Space.com: “ينشأ سر الطاقة المظلمة من عمليات الرصد من مجموعة من المجسات الكونية، بما في ذلك التذبذبات الصوتية الباريونية (BAO)، وخلفية الموجات الميكروية الكونية، والمستعرات الأعظم من النوع 1a”. “لا يمتلك أي من هذه المجسات حتى الآن الحساسية لحل لغز الطاقة المظلمة بمفردها. البيانات التي جمعها DESI بالفعل ستسمح لنا بتعزيز النتائج التي توصلنا إليها وتوضيح الخيارات المتبقية.”
وبعد تحليل بيانات السنة الأولى من DESI في أبريل 2024 وتتبع تأثير الطاقة المظلمة على مدى 11 مليار سنة من التاريخ الكوني، كشف العلماء أنهم وجدوا إشارات محيرة إلى أن الطاقة المظلمة آخذة في الضعف. إذا تم تأكيده من خلال خريطة DESI الكاملة، فهذا يمثل اكتشافًا كبيرًا ومثيرًا، حيث يتنبأ النموذج القياسي لعلم الكونيات، المعروف أيضًا باسم نموذج Lambda Cold Dark Matter (LCDM)، بأن الطاقة المظلمة يجب أن تكون ثابتة، مما يعني أنها لا ينبغي أن تتقلب في قوتها.
قالت ناتالي بالانك ديلابروي، المتعاونة في DESI والعالمة في مختبر بيركلي، لموقع Space.com: “هذا نقلة نوعية كبيرة. كانت جميع البيانات حتى الآن متوافقة مع النموذج الكوني القياسي، حيث كان التوسع المتسارع للكون ناجمًا عن ثابت كوني”. “لم يعد من الممكن تفسير التسارع الضعيف الذي لاحظه DESI باستخدام الثابت الكوني. قد يكون هذا الاكتشاف الأكثر إثارة للاهتمام في علم الكونيات منذ اكتشاف الطاقة المظلمة نفسها.”
من المتوقع أن تظهر الأوراق الأولى المستندة إلى برنامج DESI الكامل لمدة خمس سنوات طوال عام 2027. وحتى قبل أن تبدأ هذه النتائج في التسرب، فإن إكمال مهمة DESI الأولية يمثل معلمًا علميًا رئيسيًا.
“أحد أهم الجوانب في الجانب العلمي هو التماسك الملحوظ للتعاون الكبير: أكثر من 900 عالم، بما في ذلك حوالي ثلث طلاب الدراسات العليا، يعملون جميعًا لتحقيق نفس الأهداف. يتم تنفيذ العمل في 14 دولة و75 مؤسسة، ومع ذلك يتم تحليل البيانات في الوقت المناسب، وقد نشرت DESI بالفعل النتائج الرئيسية مع عينات بيانات العامين الأول والثالث،” قال Palanque-Delabrouille. “ما أدهشني، أو بالأحرى أبهرني، هو أن DESI يواصل العمل في الموعد المحدد، حتى أنه متقدم على الموعد المحدد، على الرغم من الوباء وحريق كونتريراس الذي اجتاح مرصد كيت بيك في عام 2022.
“وتيرة DESI مذهلة حقًا.”
تم نشر بحث الفريق عبر ورقتين في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
المصدر الأصلي: www.space.com
