بعد أن بدأت المجرات في التكون في بدايات الكون ، استمر الكون في التوسع. عملت الجاذبية بين المجرات على سحب المجرات معًا إلى عناقيد عملاقة ، بينما عملت الطاقة المظلمة والتوسع الكوني الناتج على فصل هذه المجموعات عن بعضها. نتيجة لذلك ، يمتلئ الكون بمجموعات ضيقة من المجرات مفصولة بفراغات شاسعة من الفضاء الفارغ في الغالب.
يعتمد حجم هذه العناقيد والفراغات على معدل تمدد الكون بمرور الوقت. التأثير مشابه للطريقة التي تتجمع بها جزيئات الهواء معًا بواسطة الضغط المتغير للموجات الصوتية ، لذلك يُعرف التأثير باسم تذبذب صوت الباريون (BAO). من خلال هذا التأثير ، يمكن لعلماء الفلك دراسة الطاقة المظلمة عن طريق قياس الموقع والانزياح الأحمر لأكثر من مليون مجرة. تم تجميع وتحليل المجرات لأول مرة بواسطة المسح الطيفي لتذبذب الباريون (BOSS). ثم تم تمديده ليشمل eBOSS ، الذي أصدر نتائجه الأولى.
تصور للعنقود الفائق Laniakea الذي تشكل مجرتنا جزءًا منه. الائتمان: Tsaghkyan / ويكيميديا كومنز
حلل هذا المسح الجديد مجرات تتراوح من 0.7 إلى 1.8 مليار سنة ضوئية ، ودرس تأثير BAO تمامًا كما فعلت دراسات BOSS المبكرة. لكن نظام eBOSS نظر أيضًا في تأثير يُعرف باسم تشوهات الانزياح الأحمر في الفضاء (RSD). سمح هذا للفريق بأخذ حركة مجرة داخل الفضاء في الاعتبار بالإضافة إلى التوسع الكوني.
ضمن النموذج القياسي لعلم الكونيات ، يمكن تحديد مسافة المجرة من خلال انزياحها الأحمر. نظرًا لأن الكون يتمدد في كل مكان ، فكلما كانت المجرة بعيدة ، زاد توسع الفضاء بيننا ، وزاد الانزياح نحو الأحمر. لكن المجرات تتحرك أيضًا عبر الفضاء ، ويمكن لحركتها النسبية أيضًا أن تساهم في انزياح أحمر أو انزياح أزرق. نتيجة لذلك ، يمكن أن ينحرف الانزياح الأحمر الكلي ، مما يجعل قياساتنا لـ BAO أقل دقة. من خلال تحديد وضع اللاجئ ، يمكن للفريق حساب هذا إحصائيًا ، مما يجعل نتائجهم الإجمالية أكثر دقة.
من خلال الجمع بين BAO و RSD ، أكد الفريق وجود الطاقة المظلمة بمستوى ثقة مذهل يبلغ 11-سيجما. عادة ، يتم أخذ النتيجة العلمية لـ 5-Sigma كتأكيد. النتيجة في 11 سيجما قوية جدًا لدرجة أنها تقترب من اليقين الذي يمكننا الحصول عليه. الطاقة المظلمة والتوسع المتسارع الذي تدفعه أمر حقيقي بالتأكيد.
بالطبع ، ما زلنا لا نعرف ما هي الطاقة المظلمة في الواقع. فكرة واحدة هي أن الطاقة المظلمة هي خاصية متأصلة في المكان والزمان. ثابت كوني يسبب تمدد الكون. آخر هو أن الطاقة المظلمة هي مجال طاقة يملأ الكون ، مثل القوة الأساسية الخامسة. للتمييز بين هذه النماذج المتضاربة ، يجب ألا نؤكد فقط وجود الطاقة المظلمة ، ولكن أيضًا ما إذا كانت تتغير بمرور الوقت ، أو تختلف حسب الاتجاه الذي ننظر إليه. ستعطينا دراسات مثل eBOSS البيانات التي نحتاجها لفهم اللغز الكوني للطاقة المظلمة.
المرجعي:جونج بو تشاو وآخرون ' المسح الطيفي لتذبذب الباريون الموسع SDSS-IV المكتمل: تحليل متعدد المقتفي في فضاء فورييه لقياس نمو البنية الكونية ومعدل التوسع . 'الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية504.1 (2021): 33-52.
