الفضاء والفلكنسخة أوليةتحليل بياناتمدة القراءة: 3 د

أحد عشر سرابًا كونيًا تُدلي بشهادتها في توتر هابل

يعبّر ثابت هابل، H0، عن سرعة تمدد الكون اليوم. ويعطي أحدث قياس من المجرات القريبة 73.5 كيلومترًا في الثانية لكل ميغافرسخ. أما التنبؤ المستمد من إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، أي الوهج المتبقي من الكون الفتي، فيعطي 67.4. والفرق بينهما 8 إلى 9%. وإذا كان هذا التوتر في ثابت هابل حقيقيًا، فإن النموذج القياسي لعلم الكونيات ناقص.

والمخرج قياس ثالث مستقل، دقيق بما يكفي لترجيح أحد الطرفين.

ساعات مصنوعة من الضوء

حين تقع مجرة ضخمة أمام كوازار بعيد — وهو اللب الساطع لمجرة نائية — تحني جاذبيتها ضوء الكوازار فتقسمه إلى صورتين أو أربع. وتسلك أشعة الضوء مسارات مختلفة الأطوال، فتصل إلينا في أوقات مختلفة. والكوازارات تومض؛ ويظهر الوميض نفسه في كل صورة بعد تأخير زمني.

وتعطي هذه التأخيرات، مع نموذج لكتلة المجرة العدسية، مسافة مطلقة، ومنها H0. ولا تحتاج الطريقة إلى سُلّم من المسافات الوسيطة، وبالكاد يؤثر فيها الغبار.

الانحلال الذي يختبئ في الكتلة

ثمة عقبة. فكثير من توزيعات الكتلة المختلفة قد تنتج الصور نفسها تمامًا مع تغيير التأخيرات — وبالتالي H0. ويسمي الفلكيون ذلك انحلال صفيحة الكتلة (mass-sheet degeneracy). وقد بلغت القياسات السابقة دقة 2% بافتراض توزيع بسيط. وحين تُخلّي عن هذا الافتراض في 2020، قفز عدم اليقين إلى 8%.

والطريقة الوحيدة لتثبيت الكتلة دون افتراض شكلها هي قياس سرعة حركة النجوم داخل المجرة العدسية. وهذا ما يفعله تعاون TDCOSMO، الذي يضم 28 باحثًا في عشرة بلدان.

ما الذي تغيّر في سنة

مقارنة بنتيجتهم في 2025، صار لديهم:

  • 11 كوازارًا معدَّسًا بدلًا من 8 (تسعة بأربع صور، واثنان بصورتين)؛
  • خرائط لحركات النجوم مفصّلة عبر المجرة لـ9 منها، ستٌّ منها أُنجزت بمطياف NIRSpec على تلسكوب جيمس ويب الفضائي؛
  • صور أوضح من ويب لثلاث عدسات؛
  • نماذج كاملة ثنائية الأبعاد لحركات النجوم في المجرات، بدلًا من التقريبات الكروية؛
  • تقديرات جديدة للمادة الواقعة على امتداد كل خط نظر، مستندة إلى محاكاة أُعدّت لمهمة إقليدس.

أُجري التحليل بشكل أعمى: إذ ظلت القيم الكونية محجوبة حتى اكتملت مراجعة داخلية. وكُشف عن النتيجة في 23 سبتمبر 2026 ونُشرت دون تعديل.

71.1، بدقة 3.3%

بالجمع مع عيّنة من المستعرات العظمى تحدد كمية المادة في الكون، تعطي العدسات الإحدى عشرة:

  • H0 = 71.1 km/s/Mpc، بعدم يقين 3.3% — أضيق بنسبة 35% مما كان في 2025؛
  • 71.3 بدقة 3.0% عند إضافة 23 مجرة عدسية أخرى بلا تأخيرات زمنية؛
  • 72.2 بدقة 3.0% عند استبدال المستعرات العظمى بقياسات المسافة من مسح المجرات DESI.

وبالعدسات وحدها ودون أي بيانات خارجية، تبلغ القيمة 70.6 بدقة 4.9%. وتغيير خيارات التحليل واحدًا تلو الآخر يزيح H0 بأقل من انحراف معياري واحد. ووفقًا للمؤلفين، لا يفوقها دقة بين مسابير الكون المتأخر سوى سُلّم المسافات المحلي.

في أي صف؟

تقع النتيجة ضمن انحراف معياري واحد من قياسات المجرات القريبة، وأعلى بـ1.6 سيغما من تنبؤ الكون المبكر — و2.2 سيغما في التركيبة الأدق. وتجمعها ورقة مرافقة، لا يتناولها هذا المقال، مع مسابير أخرى للكون المتأخر وتفيد بتوتر مع الخلفية الميكروية يبلغ نحو 2.7 سيغما أو أكثر.

بل يمكن للعدسات معايرة المسطرة الكونية لمسح DESI دون الخلفية الميكروية. وهي تعطي أفقًا صوتيًا قدره 140.7 ± 4.3 ميغافرسخ، أقل بنحو 1.5 سيغما من القيمة المستنتجة من القمر الصناعي بلانك.

دفعة خفيفة للطاقة المظلمة

عند تكرار التحليل مع السماح للطاقة المظلمة بالتغير، بالكاد يتحرك H0. وبالجمع مع DESI والمستعرات العظمى، لا تحبّذ البيانات قليلًا طاقة مظلمة تبقى ثابتة تمامًا، بدلالة 2.3 إلى 2.5 سيغما — وهذا لافت، لكنه دون الاكتشاف بكثير. وقياس الطاقة المظلمة بدقة بهذه الطريقة سيحتاج إلى عدسات أكثر بكثير، يُنتظر أن توفرها مهمة إقليدس ومرصد روبين وتلسكوب رومان.

ويشير المؤلفون إلى أن القيمة الجديدة تتفق مع كل قياساتهم العمياء السابقة، رغم البيانات الجديدة والطرق الجديدة والأشخاص الجدد. وقد قُدّم البحث إلى مجلة Physical Review D؛ وستُنشر البيانات بعد قبوله.