أكبر مجموعة بيانات للمستعر الأعظم حتى الآن تتحدى نظرية الطاقة المظلمة

كشف ما يقرب من 3000 نجم منفجر عن احتمال مذهل: أن القوة الغامضة التي تسرع الكون قد تتغير بمرور الوقت.

إن أكبر كتالوج للمستعرات الأعظمية من النوع Ia الذي تم تجميعه حتى الآن يمنح علماء الفلك سجلاً أكثر تفصيلاً عن التوسع الكوني. وتضيف النتائج دليلا جديدا على أن الطاقة المظلمة، وهي المكون غير المعروف الذي يعتقد أنه يقود هذا التوسع، قد تتطور بدلا من أن تظل ثابتة.

تحدث المستعرات الأعظم من النوع Ia عندما تتعرض النجوم القزمة البيضاء لانفجارات نووية حرارية. نظرًا لأنه يمكن توحيد سطوعها، يستخدمها علماء الفلك كعلامات مسافة كونية، حيث يقارنون مدى سطوعها مع مدى سرعة انحسار المجرات المضيفة. ساعدت ملاحظات مماثلة في الكشف عن التوسع المتسارع للكون في أواخر التسعينيات.

ثلاثة عقود من ملاحظات المستعرات الأعظم

جهد دولي بقيادة كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة كوينزلاند تم جمع القياسات من 2884 مستعرًا أعظم من النوع Ia. وقال مرشح الدكتوراه ريان كاميليري إن المجموعة تضع معيارًا جديدًا لعلم الكونيات المستعر الأعظم وتوفر أوضح إعادة بناء حتى الآن لكيفية تغير التوسع الكوني بمرور الوقت.

وقال كاميليري: “لقد قمنا بإعادة بناء ثلاثة عقود من الملاحظات الفلكية في إطار واحد ومتسق”.

“لقد قمنا بدمج بياناتنا مع قياسات كونية أخرى، بما في ذلك بقايا الضوء من الانفجار الكبير وخرائط لكيفية توزيع المجرات عبر الفضاء.

“بدلاً من تأكيد النموذج القياسي لعلم الكون، الذي يفترض أن الطاقة المظلمة ثابتة وغير متغيرة، لدينا المزيد من الأدلة على أن الطاقة المظلمة قد تتغير بمرور الوقت.”

جلب التلسكوبات المختلفة إلى المحاذاة

يتضمن الكتالوج قياسات تاريخية إلى جانب ملاحظات من مسح الطاقة المظلمة (DES) صدرت عام 2024. وبدلاً من مجرد الجمع بين النتائج الأصلية، أعاد الباحثون تحليل الملاحظات القديمة باستخدام التقنيات الحديثة بحيث يمكن مقارنة البيانات التي تم جمعها بواسطة التلسكوبات المختلفة بشكل أكثر موثوقية.

وقال كاميليري: «على مر السنين، تعلمنا الكثير عن كيفية تصرف المستعرات الأعظم، لذلك تمكنا من العودة وتطبيق هذا الفهم المحسن على البيانات القديمة».

“لقد تم القيام بعمل مكثف لربط عمليات الرصد من التلسكوبات المختلفة ذات القدرات المختلفة ومراعاة قضايا مثل الغبار الكوني وكتلة المجرة، والتي يمكن أن تؤثر على الضوء القادم من المستعر الأعظم.

“لقد قمنا أيضًا بدمج تأثيرات أكثر دقة مثل عدسة الجاذبية، وهي انحناء وتكبير الضوء حول الأجسام الكبيرة أثناء انتقاله من المستعر الأعظم إلى الأرض.”

أدلة مستقلة حول تغيير الطاقة المظلمة

وقالت عالمة الفيزياء الفلكية تامارا ديفيس إن المجموعة الموسعة تمثل خطوة مهمة نحو تحديد ماهية الطاقة المظلمة وكيف تتصرف. على الرغم من أن الانحراف الأخير لا يشير تمامًا إلى نفس الاتجاه الذي كانت عليه نتيجة DES السابقة، إلا أن كلاهما يثير تساؤلات حول الافتراض القياسي بأن الطاقة المظلمة تظل دون تغيير.

وقال البروفيسور ديفيس: “أظهرت بيانات المستعر الأعظم لدينا من DES في عام 2024 لأول مرة تلميحات إلى أن الطاقة المظلمة قد تكون متغيرة بمرور الوقت، ويرى هذا التجميع الجديد أيضًا انحرافًا عن النموذج القياسي، وإن كان في اتجاه مختلف قليلاً”.

“وبالمثل، وجدت نتائج أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) إشارات إلى وجود اختلافات في الطاقة المظلمة في مسوحاتها للموجات الصوتية المتبقية من الكون المبكر.

“لذا، فقد وجد قياسان مستقلان تمامًا إشارات إلى اختلاف الوقت في الطاقة المظلمة، مما يتحدى النموذج القياسي الذي يقول إن الطاقة المظلمة لا تتغير.”

جسر محتمل بين النظريات الأساسية

تشير طريقتان مستقلتان الآن إلى أن الطاقة المظلمة قد تتغير بمرور الوقت. تتتبع المستعرات الأعظمية وأنماط الموجات الصوتية القديمة التي تم رسمها بواسطة DESI توسع الكون عبر فترات مختلفة من التاريخ الكوني.

“قد تحمل كل هذه الأبحاث أيضًا فكرة لشرح كيفية توافق الجاذبية وفيزياء الكم معًا.

“نحن نعلم أن هاتين النظريتين ناجحتان للغاية في مجالهما الخاص، لذلك إذا تمكنا من معرفة كيفية تجميعهما معًا، فسيكون ذلك خطوة كبيرة في الفيزياء النظرية.”

سيستمر الكتالوج في النمو حيث تنتج المسوحات الجديدة ملاحظات إضافية. ستتضمن الإضافات المستقبلية بيانات من برنامج Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova (DEBASS)، الذي وجد مئات من المستعرات الأعظم أقرب إلى الأرض من تلك التي درسها مسح DES.

مراجع:

“المستعرات الأعظم اتحدوا: الجمع بين Pantheon+ وDES-SN5YR” بقلم ريان كاميليري، وجيميونج لي، وتمارا ديفيس، وديفيد روبين، وبول شاه، ودان سكولنيك، وكريس ليدمان، وبرودي بوبوفيتش، وكوبي غريتش، وماريا فينسينزي، وديلون بروت، وماريا أسيفيدو، وباتريك أرمسترونج، وبروس باسيت، وكيث بيكتول، وريبيكا تشين، وهيرمان ديهل، وجوش فريمان، لويس جالباني، وأناييس مولر، وماساو ساكو، وبرونو سانشيز، ومارك سوليفان، وبراد تاكر، 8 سبتمبر 2026، arXiv.
أرخايف: 2609.05053

“المستعرات الأعظم اتحدوا: قياسات كتلة المجرة المضيفة للمستعرات الأعظم من النوع Ia وتأثيرها على علم الكونيات” بقلم J. Lee، R. Camilleri، TM Davis، D. Rubin، K. Bechtol، L. Galbany، M. Sako، M. Sullivan، TE Müller-Bravo، D. Scolnic، M. Vincenzi، D. Brout، C. Lidman، A. Möller، P. Shah، M. Acevedo، P. Armstrong، BA Bassett، RC Chen، HT Diehl، J. Frieman، K. Grech، B. Popovic، BO Sánchez and BE Tucker، 8 سبتمبر 2026، arXiv.
أرخايف: 2609.05321

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.