هل تحتاج إلى مزيد من الأدلة على أن توسع الكون يتسارع؟ مجرد إلقاء نظرة على تلسكوب هابل الفضائي. أجرى الفريق ، بقيادة تيم شرابباك من مرصد ليدن ، دراسة مكثفة على أكثر من 446000 مجرة داخل مجال COSMOS (مسح التطور الكوني) ، نتيجة أكبر مسح تم إجراؤه على الإطلاق مع هابل. أثناء إجراء مسح COSMOS ، صورت هابل 575 مشاهدة متداخلة قليلاً للجزء نفسه من الكون باستخدام الكاميرا المتقدمة للاستطلاعات (ACS) على متن التلسكوب المداري. استغرق الأمر ما يقرب من 1000 ساعة من الملاحظات.
بالإضافة إلى بيانات هابل ، استخدم الباحثون بيانات الانزياح الأحمر من التلسكوبات الأرضية لتعيين مسافات إلى 194000 من المجرات التي تم مسحها (إلى انزياح أحمر من 5). قال المؤلف المشارك باتريك سيمون من جامعة أدنبره: "إن العدد الهائل من المجرات المدرجة في هذا النوع من التحليل غير مسبوق ، ولكن الأهم هو ثروة المعلومات التي يمكننا الحصول عليها حول الهياكل غير المرئية في الكون من مجموعة البيانات الاستثنائية هذه".
على وجه الخصوص ، يمكن لعلماء الفلك "وزن" توزيع المواد على نطاق واسع في الفضاء لمسافات كبيرة. للقيام بذلك ، استخدموا حقيقة أن هذه المعلومات مشفرة في الأشكال المشوهة للمجرات البعيدة ، وهي ظاهرة يشار إليها باسم ضعف الجاذبية. باستخدام الخوارزميات المعقدة ، قام الفريق بقيادة Schrabback بتحسين الطريقة القياسية وحصل على قياسات شكل المجرة إلى دقة غير مسبوقة. سيتم نشر نتائج الدراسة في العدد القادم من علم الفلك والفيزياء الفلكية.
تتيح دقة ونطاق هذه الدراسة تأكيدًا مستقلًا على أن توسع الكون يتم تسريعه بمكون إضافي غامض يسمى الطاقة المظلمة. يوجد عدد قليل من التأكيدات المستقلة الأخرى. يحتاج العلماء إلى معرفة كيفية تطور كتل المواد في تاريخ الكون لتحديد كيف أثرت عليها قوة الجاذبية ، التي تربط المادة ببعضها البعض ، والطاقة المظلمة ، التي تفصلها عن طريق تسريع توسع الكون. "تؤثر الطاقة المظلمة على قياساتنا لسببين. أولاً ، عندما تكون حجرات المجرات تنمو ، فإنها تنمو ببطء أكثر ، وثانيًا ، تغير طريقة توسع الكون ، مما يؤدي إلى مجرات أكثر بعدًا وكفاءة بعد العدسة. يقول المؤلف المشارك بنجامين يواشيمي من جامعة بون: "تحليلنا حساس لكلا التأثيرين". يضيف الباحث المشارك مارتن كيلبينغر من معهد الفلسفة الفيزيائية في باريس و Excellence Cluster Universe: "تقدم دراستنا أيضًا تأكيدًا إضافيًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، والتي تتوقع كيف تعتمد إشارة العدسة على الانزياح الأحمر".
يؤدي العدد الكبير من المجرات المدرجة في هذه الدراسة ، جنبًا إلى جنب مع معلومات حول انزياحاتها الحمراء إلى خريطة أوضح لكيفية وضع جزء من الكون بالضبط ؛ يساعدنا على رؤية سكان المجرة وكيفية توزيعها. يقول الباحث المشارك جان هارتلاب من جامعة بون: "بمعلومات أكثر دقة حول المسافات إلى المجرات ، يمكننا قياس توزيع المسألة بينها وبيننا بشكل أكثر دقة". "قبل ذلك ، تم إجراء معظم الدراسات بتقنية ثنائية الأبعاد ، مثل إجراء أشعة سينية على الصدر. تشبه دراستنا عملية إعادة بناء الهيكل العظمي ثلاثية الأبعاد من الأشعة المقطعية. علاوة على ذلك ، يمكننا مشاهدة الهيكل العظمي للمادة المظلمة الناضجة من شباب الكون حتى الوقت الحاضر "، تعليق وليام هاي من جامعة هارفارد ، مؤلف مشارك آخر.
اختار علماء الفلك على وجه التحديد مسح COSMOS لأنه يعتقد أنه عينة تمثيلية من الكون. من خلال دراسات شاملة مثل تلك التي يقودها Schrabback ، سيتمكن الفلكيون يومًا ما من تطبيق تقنيتهم على مناطق أوسع من السماء ، لتشكيل صورة أوضح لما هو موجود حقًا.
المصدر: EurekAlert
ورقة: شرابباك وآخرون ، "دليل على التوسع المتسارع للكون من التصوير المقطعي الضعيف مع COSMOS" ، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، مارس 2010 ،
