دراسة جديدة تتحدى النموذج الكوني السائد وتلقي ضوءًا جديدًا على ما يسمى "مشكلة المجرة المبكرة المستحيلة".

نُشر العمل في مجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

يقول المؤلف راجندرا جوبتا، أستاذ الفيزياء المساعد في كلية العلوم في جامعة أوتاوا: "إن نموذجنا المبتكر حديثًا يمد وقت تشكل المجرة بعدة مليارات من السنين، مما يجعل عمر الكون 26.7 مليار سنة، وليس 13.7 كما كان مقدَّرًا سابقًا".

ولسنوات كان علماء الفلك والفيزياء يحسبون عمر كوننا من خلال دراسة أقدم النجوم بناءً على الانزياح الأحمر للضوء القادم من المجرات البعيدة.

في عام 2021 وبفضل التقنيات الجديدة والتقدم التكنولوجي قُدّر العمر بحوالي 13.797 مليار سنة باستخدام نموذج التوافق Lambda-CDM.

ومع ذلك فقد احتار العديد من العلماء من وجود نجوم مثل Methuselah التي يبدو أنها أقدم من العمر المقدر لكوننا، وأصبح ممكنًا بفضل تلسكوب جيمس ويب اكتشاف المجرات المبكرة.

يبدو أن هذه المجرات التي وجدت بعد حوالي 300 مليون سنة فقط بعد الانفجار العظيم ، لديها مستوى من النضج والكتلة يرتبط عادةً ببلايين السنين من التطور الكوني. 

علاوة على ذلك فهي صغيرة الحجم بشكل مدهش، مما يضيف درجة أخرى من الغموض.

تقترح نظرية زويكي للضوء المتعب أن الانزياح الأحمر للضوء من المجرات البعيدة يرجع إلى الفقد التدريجي للطاقة بواسطة الفوتونات على مسافات كونية شاسعة.

ومع ذلك فقد لوحظ أنه يتعارض مع الملاحظات. وجد جوبتا أنه "بالسماح لهذه النظرية بالتعايش مع الكون المتوسع، يصبح من الممكن إعادة تفسير الانزياح الأحمر على أنه ظاهرة هجينة، وليس بسبب التوسع فقط".

بالإضافة إلى نظرية الضوء المتعب لزويكي، يقدم جوبتا فكرة تطوير "ثوابت اقتران"، كما افترض بول ديراك.

ثوابت الاقتران هي ثوابت فيزيائية أساسية تحكم التفاعلات بين الجسيمات.

فوفقًا لديراك قد تكون هذه الثوابت قد اختلفت بمرور الوقت، ومن خلال السماح لها بالتطور ، يمكن تمديد الإطار الزمني لتشكيل المجرات المبكرة التي لاحظها تلسكوب ويب عند الانزياح الأحمر العالي من بضع مئات من ملايين السنين إلى عدة مليارات.

يقترح جوبتا أن التفسير التقليدي لـ "الثابت الكوني"، الذي يمثل الطاقة المظلمة المسؤولة عن التوسع المتسارع للكون، فهو يحتاج إلى مراجعة.

بدلاً من ذلك يقترح ثابتًا يفسر تطور ثوابت الاقتران. 

يساعد هذا التعديل في النموذج الكوني في معالجة أحجية أحجام المجرات الصغيرة التي لوحظت في بدايات الكون مما يسمح بمراقبة أكثر دقة.

المصدر :

https://phys.org/.../2023-07-age-universe-billion-years...

إعداد :د. عماد الأسدي