توتر لحل توتر هابل

يمكن أن تحل ذروة في الطاقة المظلمة في الكون المبكر خلافًا بين قياسين لمعدل تمدد الكون، ولكن هذه الذروة قد تتعارض مع ملاحظات طيف الكوازار.

التوتر في هابل هو تناقض بين نتائج طريقتين لتحديد معدل تمدد الكون. إحدى الحلول لهذا التوتر هي أن نفترض أن هناك ذروة في كمية الطاقة المظلمة في بداية تاريخ الكون (انظر ملخص: حلاً بالطاقة المظلمة لتوتر هابل). ومع ذلك، يمكن أن تنجم عن “الطاقة المظلمة المبكرة” تأثيرات غير مرغوبة، مثل تغيير معدل نمو المجرات والهياكل الكبيرة الأخرى على نطاق واسع. الآن، يجد سامويل غولدشتاين من جامعة كولومبيا وزملاؤه أن سيناريو الطاقة المظلمة المبكرة يمكن أن يؤدي أيضًا إلى عدم تطابق بين التنبؤات والملاحظات لسلسلة من خطوط امتصاص طيف الكوازار، المعروفة جماعيًا بغابة ليمان-ألفا.

تأتي خطوط غابة ليمان-ألفا من امتصاص الضوء من الكوازارات بواسطة تجمعات من الهيدروجين الغازي تقع على طول الخط البصري إلى هذه الأجسام الكوازارية الساطعة. يمكن للنماذج الكونية أن تتنبأ بالتوزيع المكاني لتجمعات الهيدروجين، أي كم من التجمعات بحجم معين يجب أن تكون موجودة في محدد معين. ويمكن مقارنة تلك التوقعات ببيانات غابة ليمان-ألفا. أجرى غولدشتاين وزملاؤه مقارنة من هذا القبيل باستخدام نموذج يتضمن الطاقة المظلمة المبكرة.

قام الباحثون بتغيير كثافة الطاقة المظلمة المبكرة مع ضبط معلمات كونية متنوعة، بما في ذلك كثافة المادة المظلمة وقوة التذبذبات الأولية للمادة. لمطابقة ملاحظات غابة ليمان-ألفا الحالية، تطلب نموذج الفريق أن تكون الطاقة المظلمة المبكرة أقل من 3% من ميزانية الطاقة في الكون المبكر، وهو أمر يتجاوز بكثير الـ 10% المفترضة في سيناريوهات حلا توتر هابل. يقول غولدشتاين: “النتائج هي أكثر القيود دقةً على الطاقة المظلمة المبكرة حتى الآن”.

المصدر: https://physics.aps.org/articles/v16/s164

اترك تعليقاً