هل أنت أحد مؤلفي هذا البحث؟ راسلنا من بريدك المؤسسي أو المهني مع ذكر رقم arXiv لهذا المقال، وسنتحقق منك ونمنحك صلاحية تحرير هذه الصفحة.
هل أنت المؤلف وترى ما فاتنا أو ما أسأنا فهمه؟ راسلنا: يحمل عنوان الرسالة رقم البحث. نقرأ كل ملاحظة ونصحّح العرض.
تخيل بالوناً ضخماً قابلاً للنفخ مرسوماً عليه مجرات، وعندما يُنفخ يتمدد الرسم وتتباعد النقاط المتجاورة عن بعضها البعض. سرعة هذا التمدد هي ثابت هابل. عادةً ما يلتقط الفلكيون ضوء النجوم البعيدة ويرصدون مدى احمراره بسبب تمدد الفضاء. الآن دخلت الموجات الثقالية على الخط — وهي ارتجاجات في الفضاء نفسه، تنتج مثلاً عن اندماج الثقوب السوداء.
في الدراسة الجديدة، تم أخذ 236 من هذه «النبضات» من الاهتزازات من كتالوج GWTC-5.0. كل نبضة تشبه ضربة مطرقة على مطاط مشدود: من قوة الاهتزازات يمكن معرفة مدى بُعد المطرقة. ومن كيفية تغير تردد الموجة يمكن معرفة السرعة التي يبتعد بها ذلك الجزء من المطاط عنا. في السابق كان يتم ذلك مع عشرة أو عشرين حدثاً فقط، أما الآن فمع المئات. هذا سمح بتحسين ثابت هابل: النتيجة حوالي 71.7 كم/ثانية لكل ميغابارسك من المسافة. إذا ترجمنا ذلك إلى لغة الحياة اليومية: مجرة تبعد عنا 3.26 مليون سنة ضوئية تبتعد عنا بسرعة حوالي 72 متراً في الثانية — أسرع من سيارة سباق.
ولكن هذا ليس كل شيء. الموجات الثقالية هي أداة مثالية للتحقق مما إذا كان الفضاء نفسه يتشوه على مسافات شاسعة. بحث المؤلفون عن انحرافات عن الهندسة المألوفة — على سبيل المثال، هل «تتعب» الموجات في طريقها، فتغير شدتها بطريقة لا تتوافق مع ما تتنبأ به النظرية؟ اتضح أن كل شيء سليم: الفضاء يتصرف مثل ورقة مرنة دون ثقوب، على الأقل في النطاقات التي يمكن لأجهزة الكشف الحالية رصدها. هذه خطوة مهمة نحو فهم لماذا بدأ البالون في التمدد أصلاً — وما الذي يجعله يتمدد بشكل متسارع.
ثابت هابل هو أحد أكثر القيم «إثارة للخلاف» في الفيزياء الفلكية: الكون المبكر، كما يُقاس من إشعاع الخلفية الكونية، يعطي حوالي 67 كم/ث/م.ف.، بينما الكون المتأخر، كما يُقاس من المستعرات العظمى، يعطي حوالي 73. الموجات الثقالية تقدم طريقاً ثالثاً مستقلاً، وتقديراتها حتى الآن تقع في المنتصف تماماً.
في رواية «تواصل» لكارل ساغان، تحتوي إشارة من الفضاء على تعليمات لبناء آلة تستخدم الموجات الثقالية للسفر — في جوهرها، تموجات فضائية موجهة، وهي نفس الظاهرة التي تُدرس هنا كظاهرة طبيعية.
