قد يكون هناك شكل غريب من الطاقة المظلمة الكامنة في الكون ، ويمكن أن يفسر وجود تناقض عنيد في قياسات معدل تمدد الكون.
قد تكون هذه الطاقة المظلمة المبكرة موجودة في طفولة الكون ، ثم تلاشت من الوجود بعد فترة وجيزة. وهذا بدوره يفسر سبب اختلاف معدلات التوسع.
الطاقة المظلمة هي الشكل المجهول والغامض للطاقة الذي يتخلل الفضاء ويقذف الكون إلى الخارج بسرعات أسرع وأسرع. ولكن في العقدين الماضيين ، وجد العلماء الذين يدرسون التوسع المتسارع للكون معدلين مختلفين تمامًا. يشير الضوء الأول للكون - إشعاع الخلفية الكونية للميكروويف أو CMB - إلى معدل أقل لتوسيع الفضاء مقارنة بدراسات السوبرنوفا والنجوم النابضة في الكون القريب. وبعبارة أخرى ، يبدو أن الكون يتوسع بشكل أسرع الآن مما كان متوقعًا من خلال كيف بدا في التاريخ المبكر ، بعد وقت قصير من الانفجار الكبير.
وقد أطلق على هذا الخلاف "توتر هابل". نظرًا لأن معدل CMB يتعارض مع التقديرات الأخرى ، وبما أن حسابه يعتمد على النماذج الكونية ، فإنه يعتقد أن شيئًا ما يجب أن يكون مفقودًا من النموذج - مثل قوانين الفيزياء الجديدة أو أنواع غير معروفة من المادة.
تقترح ورقة جديدة ، نشرت في 4 يونيو في مجلة Physical Review Letters ، أن الطاقة المظلمة المبكرة يمكن أن تكون القطعة المفقودة التي غيرت معدل التمدد المبكر للكون. إذا كان الأمر كذلك ، فإن هذه الطاقة المظلمة المبكرة قد أثرت بمهارة على الطريقة التي يبدو بها CMB ، موضحا لماذا يكون التوسع المقاس أقل من المتوقع. قد تتمكن الملاحظات المستقبلية عالية الدقة لـ CMB من إظهار ما إذا كانت الطاقة المظلمة المبكرة موجودة بالفعل في الكون الصغير.
"دور هذه الطاقة المظلمة المبكرة هو التأثير على معدل التوسع بعد حوالي 100000 سنة من الانفجار العظيم" ، فيفيان بولين ، المؤلف الرئيسي في البحث والباحث الجديد في Laboratoire Univers et Particules de Montpellier ، قسم المركز الوطني الفرنسي للعلوم وقالت الأبحاث في فرنسا لعلوم الحياة. "في ذلك الوقت ، كان من الممكن أن يمثل ما يصل إلى 10٪ من كثافة الطاقة الإجمالية في الكون."
لم تكن الطاقة المظلمة المبكرة المقترحة تدوم طويلاً - من المحتمل أن تتحلل بعد بضع مئات الآلاف من السنين فقط. في الكون المبكر ، كانت هذه الطاقة المظلمة ستعمل مثل ثابت كوني مؤقت سابق - العامل غير المعروف الذي يستخدم لشرح التوسع المتسارع الحالي لكوننا ، وكذلك التوسع مباشرة بعد الانفجار العظيم. بمجرد اختفائه ، فإن معدل تمدد الكون قد يصبح محددًا مرة أخرى بواسطة الثابت الكوني الحديث - الطاقة المظلمة الحالية.
وقال بولين لـ Live Science: "هناك العديد من النماذج في السوق التي يمكن أن تنتج". "ما اقترحناه مستوحى من نظرية الأوتار."
سيستمر العلماء في دراسة تداعيات الطاقة المظلمة المبكرة على تكوين الكون ، بما في ذلك الهياكل الكبيرة للمجرات. وقال بولين إن المهام القادمة ، مثل تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير وتلسكوب إقليدس ، قد تكون قادرة على الاختبار المباشر لعلامات الطاقة المظلمة المبكرة في أقل من خمس سنوات.
وقال ويندي فريدمان ، عالم الفلك في جامعة شيكاغو الذي لم يكن مشاركًا في العمل الجديد ، لـ Live Science: "أعتقد أنه من المهم جدًا التفكير في طرق جديدة يمكن من خلالها حل التوتر ، كما يفعل هؤلاء المؤلفون". "في نهاية المطاف سيتم حل هذا تجريبيا مع بيانات عالية الدقة. وينبغي أن تكون التجارب والبرامج قيد التطوير الآن على مدى السنوات العديدة القادمة قادرة على اختبار هذه النماذج وتسوية هذا السؤال بشكل حاسم."
