رياح مواتية لستة عدّائين: كيف أفسدت السرعات الخاصة تقدير ثابت هابل ✛

الأصل: "Reanalyzing Megamasers: a low value of $$H_0$$ from a local probe changes our view of the Hubble Tension"
· Richard Watkins, Hume A. Feldman
arXiv:2608.06247v1 · 2026-08-06 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
ستة ميجاميزرات تدفعها تيارات مجرية مشتركة بالغت في تقدير سرعة توسع الكون — تصحيح جديد يعيد ثابت هابل إلى القيمة المستخلصة من إشعاع الخلفية الكونية.

ستة عدّائين يركضون على المضمار، والحكام يقيسون سرعتهم دون أن يلاحظوا الرياح المواتية. الرياح تهب في ظهورهم جميعًا، وساعات الإيقاف تُظهر نتيجة أفضل من الحقيقية. هكذا تقريبًا ضللت ستة ميجاميزرات — وهي ليزرات كونية طبيعية في مجرات بعيدة — علماء الفلك الذين كانوا يقيسون سرعة توسع الكون.

تتيح الميجاميزرات تحديد المسافة إلى المجرات مباشرة، دون سلسلة طويلة من الخطوات الوسيطة التي تُعرف بسلم المسافات. ومن انزياحها الأحمر ومسافتها يُحسب ثابت هابل — وهو الرقم الذي يصف معدل توسع الكون. في عام 2020، أعطى تحليل ستة من هذه الأجسام قيمة تبلغ حوالي 73 كم/ث/ميجابارسك، متوافقة مع سلم المسافات ومتعارضة مع بيانات إشعاع الخلفية الكونية (67,4 كم/ث/ميجابارسك). بدا أن كفة الميزان تميل لصالح فيزياء جديدة. لكن جميع المجرات الست كشفت عن سمة مشتركة: إنها تتحرك في اتجاه واحد بالنسبة للتوسع الكوني.

السرعة الخاصة هي انحراف المجرة عن التدفق العام للتوسع، الناتج عن جاذبية التجمعات المجاورة. وهي صغيرة بالنسبة للأجسام البعيدة، لكنها قد تصل إلى مئات الكيلومترات في الثانية بالنسبة للقريبة.

أظهرت إعادة بناء جديدة لحقل السرعات، مبنية على محاكاة كونية، أن ثلاثة من أبعد الميجاميزرات تشارك في تدفق متماسك يسرّع ابتعادها الظاهري. وعندما أُخذت هذه «الرياح المواتية» في الحسبان وصُححت الانزياحات الحمراء، انخفض ثابت هابل إلى 68–70 كم/ث/ميجابارسك. وكان احتمال ألا تقل القيمة الحقيقية عن 73,5 كم/ث/ميجابارسك مجرد 2,9%.

ستة عدّائين تدفعهم رياح مواتية — والحكام يبالغون في تقدير سرعتهم خطأً. هذا هو تشبيه هذا العمل: السرعات الخاصة للميجاميزرات شوّهت النتيجة بشكل منهجي.

الآن تدعم الميجاميزرات القيمة المستخلصة من إشعاع الخلفية الكونية، وليس من سلم المسافات. وهذا ينقل الشك إلى أخطاء منهجية في معايرة النجوم القيفاوية والمستعرات العظمى من النوع Ia — وهي درجات السلم. التوتر بين القياسات المبكرة والمتأخرة لم يختفِ، لكن تفسيره ربما لا يكمن في فيزياء جديدة، بل في حركات غير محسوبة للمادة في الكون القريب.

الستة عدّائين ما زالوا يركضون، لكن الحكام الآن يعرفون عن الرياح. لقد أعادوا حساب النتائج، وتغيرت الصورة: توسع الكون يبدو أبطأ مما كان يُعتقد حتى وقت قريب. الرياح التي هبت في ظهورهم لم تكن عاصفة عابرة، بل تيارًا ثابتًا لا يظهر إلا بالقياس الدقيق.

الميجامازرات هي ليزرات كونية طبيعية: جزيئات الماء في الأقراص التراكمية حول الثقوب السوداء فائقة الكتلة تضخّم إشعاع الميكروويف. أبعادها الزاوية وسرعاتها تسمح بقياس المسافات بدقة تصل إلى عدة في المئة، مما يجعلها أداة قيمة في علم الكون.

d_m(z) = \frac{c}{H_0(1+z)} \int_0^z \frac{dz'}{\sqrt{\Omega_m(1+z')^3 + (1-\Omega_m)}}
يربط الانزياح الأحمر z بالمسافة d_m عند كثافة مادة معينة Ω_m وثابت هابل H0.
\sigma_i^2 = \sigma_{di}^2 + \left( \frac{\sigma_v}{c} \frac{d(d_m(z))}{dz} \right)^2
يجمع خطأ قياس المسافة ومساهمة عدم اليقين في السرعة الخاصة σ_v.
العلماء
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
المفاهيم
توتر هابل قياس ثابت هابل سلم المسافات الكونية عدم يقين التمدد الكوني مسافة القطر الزاوي كيلومتر في الثانية لكل ميجابارسيك طاقة مظلمة مبكرة ميغابارسيك خمسة سيغما علم الكونيات بالمستعرات العظمى مقياس الجاذبية مجرات ذات انزياح أحمر عالٍ قانون هابل ميكروثانية قوسية geopotential height رسم الخرائط بالصدى انحدار عملية غاوسية