الطاقة المظلمة البانية: كيف تسارع الكون ✛ ✎ ✦
الأصل: "Alleviating the Hubble Tension with Smooth Sign-Switching Dark Energy: Full CMB Constraints with DESI and PantheonPlus"
نموذج جديد يفسر تباينًا قديمًا في القياسات: الطاقة المظلمة ساعدت في البداية على تجميع المادة، والآن تدفع كل شيء بعيدًا.
في عشرينيات القرن العشرين، أثبت إدوين هابل وجورج لومتر أن الكون يتمدد. اليوم نحدد هذا التمدد بطريقتين. الإشعاع القديم (ضوء من الانفجار العظيم) يشير إلى سرعة معينة، بينما يرى آدم ريس، بمراقبته لـ النجوم المتفجرة، سرعة أخرى. اللغز يكمن في الطاقة المظلمة التي تغير سلوكها كباني كوني: في البداية تجذب، فتساعد المادة المظلمة في تجميع المجرات، ثم تتنافر لتدفع التمدد.
حدث الانتقال منذ حوالي 10 مليارات سنة، ولكن ليس بشكل مفاجئ - نلاحظ العواقب في نمو الهياكل بسلاسة.
انحناءات الضوء الناتجة عن الأجسام الضخمة واحمرار المجرات تؤكد: لو أن الطاقة المظلمة تغيرت فجأة، لامتلأ الكون بكتل مشوهة. المحاكاة الحاسوبية الفائقة ترسم سيناريو سلسًا. وفي الوقت نفسه، يتفوق النموذج الجديد على النموذج القياسي القديم من حيث الدقة.
في الماضي، عملت الطاقة المظلمة كمكنسة كهربائية عملاقة: جاذبيتها سحبت المادة بسرعة تفوق جاذبية مجرات بأكملها.
في الماضي، لم تكن الطاقة المظلمة تتنافر، بل كانت تجذب - وسحبت المادة بكفاءة تفوق جاذبية مجرات بأكملها.
\rho_d(x) = \rho_{d0} \frac{\mathrm{erf}(\eta (x - x_\dagger))}{\mathrm{erf}(-\eta x_\dagger)}
تنتقل كثافة الطاقة المظلمة بسلاسة من قيم سالبة إلى موجبة مع معامل السرعة η ونقطة الانتقال x†
w_d = -1 - \frac{2\eta e^{-\eta^2(x-x_\dagger)^2}}{3\sqrt{\pi}\,\mathrm{erf}(\eta (x - x_\dagger))}
تتباعد عند الانتقال، لكن الديناميكا الكلية تبقى منتظمة بفضل إعادة تعريف المتغيرات