يحتفظ الكون بسجل لكل نجم يولد. على مدى 13.8 مليار سنة، أُضيء في المجرات عدد من النجوم يجعل من الممكن، عبر "تعدادها"، الحكم على طبيعة الكون نفسه، كما تُقرأ حلقات جذع الشجرة للتعرف على مناخ السنوات الماضية.
جمع علماء الفلك بيانات عن معدل تشكل النجوم من يومنا هذا حتى العصر الذي كان فيه عمر الكون أقل من نصف مليار سنة (انزياح أحمر 15). هذا المنحنى — كم نجماً كان يضيء في كل لحظة — تبين أنه حساس لثلاثة أرقام رئيسية: نسبة المادة العادية والمظلمة، وسرعة التوسع (ثابت هابل)، ومعامل الطاقة المظلمة. وبشكل منفصل، يصعب تمييز هذه القيم: فتغيير إحداها يمكن تعويضه بتغيير أخرى، كما في ميزان بأثقال مجهولة الكتلة. ولكن عندما دُمج "سجل النجوم" مع بيانات التذبذبات الصوتية الباريونية (الموجات الصوتية في الكون المبكر التي تجمدت في توزيع المجرات) وانفجارات المستعرات العظمى من النوع Ia، انكمشت حالات عدم اليقين بشكل حاد.
أعطى التحليل المشترك مع البيانات الحديثة لمشروع DESI سرعة توسع تبلغ 68.28 ± 0.18 كم/ث لكل ميجابارسيك. وهذا أدق من العديد من الطرق التقليدية، ولا يعتمد على افتراضات حول الكون المبكر. علاوة على ذلك، تعمل الطريقة أيضاً في النماذج التي لا تكون فيها الطاقة المظلمة ثابتة بل تتغير بمرور الوقت.
وهكذا يصبح ولادة النجوم ليس مجرد موضوع للدراسة، بل أداة: مسطرة جديدة لقياس الكون، صُنعت من تاريخ الضوء نفسه.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.17660
Identifying new observational probes to constrain cosmological parameters has become an important goal in modern cosmology. In this work, we explore the potential of the cosmic star formation rate density (SFRD), compiled over the redshift range $$z \in [0, 15]$$, as a complementary probe of fundamental parameters, including $$\Omega_{\rm m}$$, $$H_0$$, and the dark energy equation-of-state parameter, $$w$$. Within the $$\Lambda$$CDM framework, SFRD combined with BBN data alone yields $$H_0 = 65\pm11$$ km\,s$$^{-1}$$\,Mpc$$^{-1}$$, reflecting significant degeneracies with astrophysical parameters. By jointly analyzing SFRD with recent BAO and Type Ia supernova (SNIa) data, these degeneracies are effectively broken, resulting in much tighter constraints, e.g., \texttt{SFRD + BBN} + \texttt{DESI-DR2} gives $$H_0 = 68.28 \pm 0.18$$ km\,s$$^{-1}$$\,Mpc$$^{-1}$$. We perform a statistical reconstruction of the SFRD as a function of redshift, finding a peak at $$z_{\rm peak} = 2.600^{+0.114}_{-0.087}$$ within $$\Lambda$$CDM. Our results demonstrate that combining SFRD with established cosmological probes not only improves constraints on cosmological parameters but also reduces uncertainties in astrophysical parameters governing star formation. We further extend the analysis to the $$w$$CDM model, highlighting the promise of SFRD as a robust complementary cosmological probe across different dark energy scenarios.
حدثت ذروة تشكل النجوم عندما كان عمر الكون حوالي 2.6 مليار سنة — ومنذ ذلك الحين انخفض معدل ولادة النجوم بعشرات المرات، وأصبحت المجرات "تشيخ" تدريجياً.