خريطة جديدة للمادة المعتمة تظهر سلاسة غير متوقعة

الكون أقل “تكتلاً” Clumpy بكثير مما يجب أن يكون، وفقاً لنتائج مستقاة من بيانات السنوات الثلاث الأولى من عمليات مسح الطاقة المعتمة Dark Energy Survey (اختصاراً: المسح DES). وتتناقض الأرصاد مع أفضل النظريات الحالية لعلماء الكوزمولوجيا حول الشكل الذي يجب أن يبدو عليه الكون Universe، بالنظر إلى بنية الكون المبكر التي نراها في الخلفية الكونية الميكروية Cosmic Microwave Background (اختصاراً: الخلفية CMB).
يقول بابلو ليموس Pablo Lemos من جامعة يونيفيرسيتي كوليدج لندن University College London، والذي كان عضوا في فريق تحليل البيانات: “سيكون من المثير جداً العثور على تناقضات بين مسوحات المجرات مثل DES وتحليلات الخلفية الكونية الميكروية، لأنها ستقدم ومضات على فيزياء جديدة. فهذا الاختلاف المرصود في تجمع المادة قد يكون أحد هذه التناقضات، لكننا سنحتاج إلى المزيد من البيانات لتأكيد ذلك”.
مسح الطاقة المعتمة هو مشروع مدته ست سنوات لرسم خريطة للمادة داخل الكون كوسيلة للتحقيق في الطاقة المعتمة تلك القوة الغامضة التي شاهد علماء الفلك آثارها وهي تدفع المجرات بعيداً عن بعضها البعض، ويكافح علماء الكوزمولوجيا لتفسيرها. وعلى الرغم من أنها تشكل نحو %70 من الكون، إلّا أنه لا يمكن قياس الطاقة المعتمة بشكل مباشر. بدلاً من ذلك، يرسم علماء الفلك خريطة لتوزع المادة عبر الكون، ثم ينظرون إليها لمعرفة تأثير الطاقة المعتمة فيها.
لقد عالج الفريق الآن بيانات السنوات الثلاث الأولى من أرصاد 226 مليون مجرة على مساحة تزيد على 5,000 درجة مربعة من السماء. وإضافة إلى قياس المادة المرئية بالنظر إلى مواقع المجرات التي يمكنهم رؤيتها، بحث الفريق أيضاً عن مادة معتمة غير مرئية باستخدام مفعول عدسة الجاذبية Gravitational lensing، بالبحث عن ضوء من مصادر بعيدة في الكون تشوهت صورته بفعل الأجرام الضخمة الأقرب إلينا.
وبوجود خريطة مسح الطاقة المعتمة هذه في متناول اليد، يمكن لعلماء الكوزمولوجيا مقارنتها بنماذجهم الخاصة بالشكل الذي يجب أن يبدو عليه الكون. وتستند هذه المحاكاة إلى أرصاد الخلفية الكونية الميكروية، ذلك الضوء القديم جداً في الكون، من مرصد بلانك الفضائي Planck space observatory، والذي نطبق عليه فهمنا لكيفية نمو الكون بمرور الزمن بما في ذلك تأثير الطاقة المعتمة.
تُنشئ محاكاة الخلفية الكونية الميكروية شبكة عنكبوتية من المجرات المحتشدة ضمن خيوط من المادة المعتمة، مع وجود فراغات ضخمة بينها، في حين يبدو من الأرصاد الفعلية لمسوحات الطاقة المعتمة أن توزع المادة المعتمة أكثر تجانساً، أو سلاسة، بكثير. فالفارق هو نسبة قليلة فقط، لكنه مؤشر واضح على أن فهمنا الحالي لكيفية نمو الكون لم يكتمل بعد.
https://ucl.ac.uk