لا يزالُ التوسُّع المتسارع للكون يمثل تحديًا لعلم الكونيات

بناءً على تأثير الميزر الفلكي، قدَّمت طريقة لقياس مسافات المجرات، في أقراص التراكم المحيطة بثقوبها السوداء الهائلة، تقديرًا جديدًا لثابت هابل – ليميتر المرتبط بتوسُّع الكون. لا تزال قيمته متناقضة مع القيمة التي تمَّ الحصول عليها عن طريق الإشعاع الأحفوري مع القمر الصناعي بلانك. هذا يُعزِّز الشكوك حول صحة النموذج الكوني القياسي بينما لا يُبطل بأيِّ حال نظرية الانفجار العظيم.

يحاول علماء الكونيات والفيزياء النظرية كشف لغز التوسُّع المتسارع للكون المرئي لأكثر من 20 عامًا حتى الآن. كجزءٍ من نموذج علم الكون النسبي المستخدم لوصف الانفجار العظيم من منتصف الستينيات حتى نهاية المرحلة الساخنة والكثيفة التي تميزه، سرعة توسُّع الكون المرئي – لا شيء معروف عن كل المساحة التي قد تكون موجودة – تتناقص باستمرار، بحيث تتباطأ.

ليس هذا هو الحال كما اكتشفه شاول بيرلماتر وبريان شميت وآدم ريس وفِرقهم أثناء دراسة المستعرات الأعظمية SN Ia.

لعدة مليارات من السنين، زادت سرعة التوسُّع هذه بطريقةٍ تتسارع. يبدو أنَّ هذه النقطة مكتسبة ولكنَّ الأمر ليس ما إذا كانت هذه الظاهرة ناتجة عن وجود ما يُسمى بالطاقة المظلمة أم لا. يتضمَّن الحل البديل كونًا غير متجانس يمكن ملاحظته وسيكون الفرق بين النموذج الكوني النسبي المتجانس والنموذج الذي لا يمكن اعتبار توزيعات الكتلة فيه متجانسة والتي ستكون مسؤولة عن هذا التسارع في توسُّع الكون المرئي. في جميع الحالات، يرجع هذا إلى إدخال الثابت الكوني الشهير لأينشتاين في معادلات النسبية العامة.

إذا كانت الطاقة المظلمة موجودة، فإنَّنا نسعى أيضًا إلى تحديد طبيعتها، وهناك عدد كبير من التفسيرات المحتملة، بعضها يجعل من الممكن تصوُّر اختلاف في الزمان أو الفضاء من الثابت الكوني. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، كان علماء الكونيات الذين يحاولون حل لغز تسارع توسُّع الكون في حيرةٍ من أمرهم. يتضمن قياس هذا التسارع تحديد الثابت الشهير لقانون هابل – ليميتر. المثير للدهشة أنَّ قيمة هذا الثابت تختلف اعتمادًا على ما إذا كان يتمُّ تحديدها بمساعدة ملاحظات الإشعاع الأحفوري. تمَّ إجراؤها من خلال التعاون وراء مهمة Planck، أو عن طريق تجميع الملاحظات المتعلقة بالمستعرات الأعظمية على وجه الخصوص.