"مستعر أعظم" تكرر 5 مرات في صور هابل قد يساعد على حل أحد أكبر ألغاز علم الفلك

التقط تلسكوب هابل الفضائي انفجارا نجميا غريبا تكرر 5 مرات، يمكن أن يساعد على حل أحد أكبر ألغاز علم الفلك، وهو مدى سرعة توسع الكون.

فمنذ نحو 13.8 مليار سنة، كان الكون كما نعرفه اليوم مجرد نقطة صغيرة في الفضاء، تحتوي على كل المادة الموجودة. ثم حدث انفجار أسمي "الانفجار العظيم". واندفعت هذه المادة إلى الخارج، وما تزال تفعل ذلك اليوم، وتكتسب السرعة طوال الوقت.

وعرف العلماء عن توسع الكون لما يقارب قرنا من الزمان، لكن مدى سرعة توسعه لا تزال تعد لغزا كبيرا. ولا تتوافق الطريقتان المستخدمتان لقياس هذا المعدل السرعي، ويطلق عليهما اسم ثابت هابل مع وصف دقيق لتوسّع الكون.

وتعتمد إحدى هذه الطرق على "الشموع القياسية" (standard candles)، باستخدام أجسام لامعة ذات مسافة معروفة لحساب مدى سرعة اندفاع النجوم والمجرات بعيدا عنا. والانفجار العظيم، أي النجوم المتفجرة التي تنتج ضوءا غزيرا وثابتا، هي واحدة من هذه المعايير المهمة للمسافة.

والطريقة الأخرى تستخدم "الخلفية الكونية الميكروية" (cosmic microwave background)، الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم. والمشكلة هي أن هاتين الطريقتين تنتجان إجابات مختلفة.

وهناك تفسيرات لا تعد ولا تحصى للقيم المختلفة. وربما فشل العلماء في أخذ الطاقة المظلمة في الاعتبار، وهي ظاهرة غامضة تتسبب على ما يبدو في تمدد الكون بمعدل أسرع منها في أي وقت مضى. وقد يحتوي الكون على جسيمات لم نتعرف عليها بعد. أو قد تكون إحدى الحسابات الحالية خاطئة.

An analysis of light from supernova Refsdal is offering new clues about the expansion of the universe.https://t.co/U1Xr8gy8RV

— Science News (@ScienceNews) May 18, 2023

Different methods give inconsistent values for the expansion rate of the Universe (Hubble constant). Kelly et al. use time delays between multiple images of Supernova Refsdal (produced by gravitational lensing) to make an independent measurement.https://t.co/PZ74hh954Vpic.twitter.com/Ouf6hWFzSw

— Keith Smith (@DrKeithSmith) May 17, 2023

وقال باتريك كيلي، الأستاذ المساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة مينيسوتا والمؤلف الرئيسي لدراسة جديدة حول ثابت هابل: "إنه لغز".

وفي عام 2014، اكتشف كيلي النجم المتفجر في مستعر أعظم يسمى Refsdal لأول مرة، عندما ظهر أربع مرات، في مواقع مختلفة، حول نفس العنقود المجري.

وظهر المستعر الأعظم في مواقع متعددة لأن الجاذبية الشديدة للعنقود كانت تنحرف وتعكس ضوء المستعر الأعظم، مكونة ما يسمى عدسة الجاذبية.

وتوقع علماء الفلك أن يعود المستعر الأعظم Refsdal أيضا للظهور في عام 2015. وتحقق توقعهم بالفعل.

وفي الدراسة الجديدة، قام كيلي وزملاؤه بتثليث قياسات موقع المستعر الأعظم لحساب قيمة جديدة لثابت هابل. والنتائج التي نُشرت في 11 مايو في مجلة Science، وجدت قيمة لثابت هابل أقرب بكثير للقيمة المشتقة من نظرية "الخلفية الكونية الميكروية"، بدلا من طريقة "الشمعة القياسية".

ووفقا للدراسة الجديدة، يتوسع الكون بمعدل 41.4 ميلا في الثانية (66.6 كيلومترا في الثانية) لكل ميغا فرسخ (أو لكل 3.2 مليون سنة ضوئية).

لكن النتائج لا تضع حدا للجدل، بل إنها مجرد طريقة أخرى، من بين طرق عديدة، لدراسة الكون المتوسع.