كشفت دراسة عن ثقب أسود محيرة للعقل أن الزمن تحرك أبطأ بخمس مرات في بداية الكون
أعاد علماء الفلك النظر إلى فجر الكون لملاحظة أن الوقت يمر ببطء أكثر بخمس مرات في الكون المبكر مما هو عليه الآن – مما يثبت أخيرًا التنبؤ الذي قدمه ألبرت أينشتاين منذ أكثر من قرن مضى.
اكتشف الباحثون تأثير الحركة البطيئة الشديدة في البيانات المأخوذة من منارات كونية ساطعة تُعرف باسم الكوازارات التي يرجع تاريخها إلى وقت كان عمر الكون مليار سنة فقط – أي أقل من عُشر عمره الحالي. نشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 3 يوليو في المجلة علم الفلك الطبيعي.
“إذا نظرنا إلى الوراء إلى وقت كان فيه عمر الكون يزيد قليلاً عن مليار سنة ، نرى أن الوقت يبدو وكأنه يتدفق أبطأ بخمس مرات” ، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي جيرانت لويس، أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة سيدني ، قال في بيان. “إذا كنت هناك ، في هذا الكون الرضيع ، فإن ثانية واحدة ستبدو وكأنها ثانية واحدة – ولكن من موقعنا ، أكثر من 12 مليار سنة في المستقبل ، يبدو أن ذلك الوقت المبكر يتأخر.”
متعلق ب: يمكن أن تضع التشوهات في الزمكان نظرية النسبية لأينشتاين في الاختبار النهائي
يبدو أن سبب تحرك الوقت ببطء في الكون المبكر ، على الأقل من منظور المراقبين في يومنا هذا ، قد قدمه أينشتاين لأول مرة في نظريته عام 1915 عن النسبية العامة. نظرًا لأن الكون يتمدد بمعدل متسارع ، فإن الضوء المنبعث من مصدر بعيد يتمدد ، مما يجعل طوله الموجي أطول وأكثر احمرارًا.
والأهم من ذلك ، أن التأخير الزمني بين نبضات الضوء يمتد أيضًا إلى خمسة أضعاف الفجوة التي كانت في الأصل ، مما يجعل الوقت يبدو وكأنه يتمدد ويعمل بشكل أبطأ.
“بفضل أينشتاين ، نعلم أن الزمان والمكان متشابكان ، ومنذ فجر الزمان في تفرد الانفجار العظيمقال لويس ، “كان الكون يتوسع. هذا التوسع في الفضاء يعني أن ملاحظاتنا للكون المبكر يجب أن تبدو أبطأ بكثير من تدفق الوقت اليوم. في هذه الورقة ، أثبتنا ذلك يعود إلى حوالي مليار سنة بعد الانفجار العظيم “.
الثقوب السوداء تولد من انهيار النجوم العملاقة وتنمو عن طريق التهام الغاز والغبار والنجوم والثقوب السوداء الأخرى. بالنسبة لبعض هذه التمزقات الشرهة في الزمكان ، يتسبب الاحتكاك في تسخين المادة المتصاعدة في فوهاتها وإصدار ضوء يمكن اكتشافه بواسطة التلسكوبات ، مما يحول الثقوب السوداء إلى ما يسمى نواة المجرة النشطة (AGN).
أكثر النوى المجرية النشطة هي الكوازارات – الثقوب السوداء الهائلة التي هي أثقل بمليارات المرات من الشمس وتطلق شرانقها الغازية بضوء ينفجر تريليونات المرات أكثر سطوعًا من ألمع النجوم. ومع ذلك ، فإن نبضات الضوء المعقدة مهمة يصعب تفسيرها ، مما يعني أنه حتى الآن ركز علماء الفلك بدلاً من ذلك على تطور الانفجارات الكونية العملاقة ، المستعرات الأعظمية ، لدراسة مرور الوقت في الكون المبكر.
قال لويس: “عندما تعمل المستعرات الأعظمية مثل ومضة ضوء واحدة ، مما يسهل دراستها ، تكون الكوازارات أكثر تعقيدًا ، مثل عرض الألعاب النارية المستمر”. “ما فعلناه هو كشف عرض الألعاب النارية هذا ، وإظهار أن النجوم الزائفة ، أيضًا ، يمكن استخدامها كعلامات قياسية للوقت للكون المبكر.”
لاكتشاف التأثير ، أخذ علماء الفلك عقدين من البيانات من 190 كوازار وقاموا بتحليل الأطوال الموجية المختلفة المنبعثة لتوحيد ومضاتهم المنتظمة ، وبالتالي تحويلها إلى دقات الساعات الكونية.
في السابق ، لوحظ تمدد الوقت في المستعرات الأعظمية البطيئة عند ما يصل إلى نصف العمر الحالي للكون ، ولكن التراجع عن هذه النافذة الزمنية إلى عُشر هذا العمر فقط أكد أن التأثير موجود في جميع المقاييس الكونية – و أنه يصبح أكثر وضوحًا على مسافات أكبر. كما أنه يوفر دحضًا قاطعًا لدراسات الكوازار السابقة التي لم ترصد التأثير.
قال لويس: “قادت هذه الدراسات السابقة الناس إلى التساؤل عما إذا كانت النجوم الزائفة هي أشياء كونية حقًا ، أو حتى إذا كانت فكرة توسيع الفضاء صحيحة”. “مع هذه البيانات والتحليلات الجديدة ، ومع ذلك ، فقد تمكنا من العثور على العلامة المراوغة للكوازارات ، وهي تتصرف تمامًا كما تنبأت نسبية أينشتاين.”
