نحو 2884 مستعراً أعظم يعززون فرضية تغيّر الطاقة المظلمة مع الزمن

توصل فريق بحثي دولي بقيادة علماء من جامعة كوينزلاند في أستراليا إلى أدلة جديدة تشير إلى أن الطاقة المظلمة، القوة الغامضة المسؤولة عن تسارع تمدد الكون، قد تتغيّر قيمتها مع الزمن بدلاً من أن تبقى ثابتة كما تفترض النماذج الكونية السائدة. ويأتي هذا الاستنتاج بعد تحليل أكبر مجموعة بيانات جُمعت حتى الآن من انفجارات المستعرات العظمى، شملت 2884 مستعراً أعظم من النوع الأول أ.

جمع الباحثون قياسات تمتد على نحو ثلاثة عقود من عدة مسوح فلكية سابقة، من بينها مسح الطاقة المظلمة الذي نُشرت نتائجه الأولى عام 2024، إلى جانب بيانات من مسح باناستارز 1، ومسح سلون الرقمي للسماء، ومسح تراث المستعرات العظمى، ومشروع كارنيجي للمستعرات العظمى، ومسح مركز الفيزياء الفلكية، ومسح المستعرات العظمى التأسيسي. وتكمن أهمية المستعرات العظمى من النوع الأول أ في أن سطوعها الحقيقي قابل للمعايرة بدقة عالية، ما يجعلها بمثابة ‘شموع معيارية’ كونية يمكن من خلال رصد سطوعها الظاهر من الأرض حساب المسافة إليها بدقة، ومن ثم تتبع معدل تمدد الكون عبر أزمنة مختلفة من تاريخه.

وكان الجمع بين بيانات جُمعت على مدى ثلاثين عاماً بتلسكوبات ومعدات رصد مختلفة تحدياً تقنياً كبيراً في ذاته، إذ يحمل كل تلسكوب معايرة ضوئية خاصة به، كما يخفي الغبار الكوني المنتشر بين النجوم جزءاً من ضوء المستعرات العظمى بدرجات متفاوتة، فيما تؤثر كتلة المجرة المستضيفة على الخصائص الإحصائية لهذه الانفجارات، وقد يضخّم التعدس الجاذبي ضوء بعضها أو يخفّفه حسب محاذاته مع أجسام ضخمة تقع في خط النظر. ولذلك أعاد الفريق معالجة البيانات القديمة كافة بأساليب تحليل حديثة وموحّدة، لضمان إمكانية مقارنة القياسات المأخوذة من فترات زمنية ومصادر مختلفة مقارنة دقيقة لا تشوبها فوارق منهجية.

ولم يتوقف الباحثون عند بيانات المستعرات العظمى وحدها، بل دمجوها مع قياسات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو الضوء المتبقي من مرحلة مبكرة بعد الانفجار العظيم، إلى جانب خرائط توزيع المجرات التي تعكس البنية الكبرى للكون. وأظهر هذا الدمج أن مجموعة البيانات الجديدة تنحرف عن تنبؤات النموذج القياسي لعلم الكونيات، الذي يفترض أن الطاقة المظلمة قيمة ثابتة لا تتغير.

وقاد المشروع ريان كاميلييري، طالب الدكتوراه في جامعة كوينزلاند، الذي وصف العمل بأنه ‘يؤسس معياراً دولياً جديداً لعلم كونيات المستعرات العظمى’. أما الأستاذة تمارا ديفيس، الفيزيائية الفلكية المشاركة في الدراسة، فأوضحت أن الانحراف الذي كشفه التحليل الجديد يسير في اتجاه مختلف قليلاً عن الإشارات التي رصدها مسح الطاقة المظلمة عام 2024، إلا أنه يبقى مؤشراً إضافياً على احتمال تغيّر الطاقة المظلمة عبر الزمن.

ويكتسب هذا الاستنتاج أهمية خاصة لأنه يتقاطع مع نتائج مستقلة تماماً صدرت عن جهاز التحليل الطيفي للطاقة المظلمة، الذي رصد أثراً مشابهاً من خلال دراسة الموجات الصوتية المتبقية من الكون المبكر. وبحسب ديفيس، فإن توافق قياسين مستقلين كلياً، أحدهما من المستعرات العظمى والآخر من الموجات الصوتية الكونية، على الإشارة نفسها يرفع من وزن الفرضية القائلة بأن الطاقة المظلمة ليست ثابتة فيزيائية جامدة.

وإذا تأكدت هذه النتائج بمزيد من البيانات، فإنها ستتحدى أحد الافتراضات الجوهرية التي قام عليها علم الكونيات الحديث لعقود، وقد تفتح الباب أمام إعادة النظر في نماذج تطور الكون ومصيره النهائي. وترى ديفيس أن فهم طبيعة الطاقة المظلمة بشكل أعمق قد يحمل في طياته مفتاحاً لمعضلة علمية أكبر، وهي كيفية التوفيق بين الجاذبية والفيزياء الكمية في نظرية موحدة.

ونشر الفريق نتائج عمله في ورقتين بحثيتين منفصلتين، تناولت الأولى الاستنتاجات الكونية المستخلصة من التحليل المجمّع، في حين خُصّصت الثانية لتفصيل طريقة قياس كتلة المجرات المستضيفة للمستعرات العظمى وأثرها في تصحيح البيانات، في خطوة تعكس حجم الجهد المنهجي الذي استغرقه توحيد ثلاثة عقود من القياسات المتفرقة في مجموعة بيانات واحدة موثوقة.

وعلى صعيد المشاركة العربية في أبحاث الكونيات، تواصل الإمارات تعزيز حضورها في علوم الفضاء من خلال مبادرات مركز محمد بن راشد للفضاء، فيما تُطوّر المملكة العربية السعودية برنامجها العلمي الفضائي ضمن رؤية 2030 بالتعاون مع مؤسسات دولية. ويُتيح بحث المستعرات العظمى من هذا القبيل، الذي يخوضه علماء من خمس قارات، نموذجاً للتعاون العلمي الدولي يمكن للمؤسسات الفلكية العربية الناشئة الانضمام إليه والإسهام في تعزيز قاعدة بياناته بملاحظات من مراصد في المنطقة.

ويترقب الفريق البحثي مزيداً من البيانات القادمة من برنامج دي باس، وهو مسح جديد مخصص لرصد مئات المستعرات العظمى القريبة نسبياً، والذي من المتوقع أن يرفع الدقة الإحصائية لهذه القياسات ويحسم إلى أي مدى يمكن اعتماد فرضية تغيّر الطاقة المظلمة بثقة علمية أكبر. وفي حال تأكدت هذه الفرضية بمزيد من الأدلة المستقبلية، فإنها لن تغيّر فقط فهم العلماء لمصير الكون النهائي، بل ستعيد فتح نقاش جوهري حول الأسس التي قام عليها النموذج القياسي لعلم الكونيات، وقد تمهّد الطريق أمام نظريات جديدة تسعى للتوفيق بين الجاذبية والفيزياء الكمية في إطار علمي موحّد.