علماء: الكون قد يبدأ في الانكماش قريبًا

بعد ما يقرب من 13.8 مليار سنة من التوسع من دون توقف، يمكن أن يتوقف الكون قريبا عن التمدد، ثم يبدأ ببطء في الانكماش، كما يشير بحث جديد نشر في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

وفي الورقة الجديدة، يحاول ثلاثة علماء نمذجة طبيعة الطاقة المظلمة - وهي قوة غامضة يبدو أنها تتسبب في توسع الكون بشكل أسرع من أي وقت مضى - استنادا إلى الملاحظات السابقة للتوسع الكوني، بحسب موقع Science Alert العلمي.

وفي هذا النموذج، الطاقة المظلمة ليست قوة ثابتة للطبيعة، ولكنها كيان يسمى الجوهر، والذي يمكن أن يتحلل بمرور الوقت.

ووجد الباحثون أنه على الرغم من أن توسع الكون يتسارع منذ مليارات السنين، إلا أن القوة الطاردة للطاقة المظلمة قد تضعف.

ووفقا لنموذجهم، يمكن أن ينتهي تسارع الكون بسرعة خلال ال 65 مليون سنة القادمة، ثم في غضون 100 مليون سنة، يمكن أن يتوقف الكون عن التوسع تماما، وبدلا من ذلك يمكن أن يدخل حقبة من الانكماش البطيء الذي ينتهي بعد مليارات السنين من الآن بموت - أو ربما ولادة جديدة - للزمان والمكان.

ويمكن أن يحدث كل هذا بسرعة "ملحوظة"، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة بول شتاينهاردت، مدير مركز برينستون للعلوم النظرية في جامعة برينستون في نيو جيرسي، للموقع.

ويضيف "قبل 65 مليون سنة، هذا هو الوقت الذي ضرب فيه كويكب Chicxulub الأرض وقضى على الديناصورات"، مؤكدا "على نطاق كوني، 65 مليون سنة قصيرة بشكل ملحوظ."

ويقول غاري هينشون، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كولومبيا البريطانية للموقع إنه "لا شيء حول هذه النظرية مثير للجدل أو غير معقول".

ومع ذلك، ولأن النموذج يعتمد على الملاحظات السابقة للتوسع وحده - ولأن الطبيعة الحالية للطاقة المظلمة في الكون هي لغز كبير - فإن التنبؤات الواردة في هذه الورقة يستحيل اختبارها حاليا.

ويضيف في الوقت الحالي، لا يمكن إلا أن تظل نظريات.

طاقة الفراغ

ومنذ التسعينات، فهم العلماء أن توسع الكون يتسارع، وأن الفضاء بين المجرات يتسع الآن بشكل أسرع مما كان عليه قبل مليارات السنين.

وأطلق العلماء على المصدر الغامض لهذا التسارع اسم الطاقة المظلمة، وهو كيان غير مرئي يبدو أنه يعمل على عكس الجاذبية، مما يدفع الأجسام الأكثر ضخامة في الكون بعيدا عن بعضها البعض بدلا من تجميعها معا.

وعلى الرغم من أن الطاقة المظلمة تشكل حوالي 70 في المئة من إجمالي طاقة الكتلة في الكون، إلا أن خصائصها لا تزال لغزا تاما.

وهناك نظرية شائعة، قدمها ألبرت أينشتاين، مفادها أن الطاقة المظلمة هي ثابت كوني - شكل ثابت من أشكال الطاقة التي لا تتغير والتي يتم نسجها في نسيج الزمكان.

ومع ذلك، تشير نظرية منافسة إلى أن الطاقة المظلمة لا تحتاج إلى أن تكون ثابتة لكي تتناسب مع ملاحظات التوسع الكوني السابق.

بدلا من ذلك، قد تكون الطاقة المظلمة شيئا يسمى الجوهر - وهو مجال ديناميكي يتغير بمرور الوقت.

ومنذ حوالي خمس مليارات سنة، أصبح الجوهر المكون المهيمن وتسبب تأثير تنافر الجاذبية في تسارع توسع الكون.

موت الطاقة المظلمة

في دراستهم، تنبأ شتاينهارت وزملاؤه، آنا إيجاس من جامعة نيويورك وكوزمين أندريه من برينستون، كيف يمكن أن تتغير خصائص الجوهر على مدى عدة مليارات من السنين القادمة.

للقيام بذلك، ابتكر الفريق نموذجا فيزيائيا للجوهر، يظهر قوته الطاردة والجذابة ليتناسب مع الملاحظات السابقة لتوسع الكون.

وبمجرد أن تمكن نموذج الفريق من إعادة إنتاج تاريخ توسع الكون بشكل موثوق، قاموا بتوسيع توقعاتهم إلى المستقبل.

وأظهر النموذج إنه يمكن للطاقة المظلمة أن تتحلل مع مرور الوقت".

ووفقا لنموذج الفريق، يمكن أن تكون القوة الطاردة للطاقة المظلمة في خضم انخفاض سريع يحتمل أنه بدأ منذ مليارات السنين.

وبعبارة أخرى، بعد ما يقرب من 14 مليار سنة من النمو، يمكن أن يبدأ الفضاء في الانكماش.

وفي البداية، سيكون انكماش الكون بطيئا جدا لدرجة أن أي إنسان افتراضي لا يزال على قيد الحياة على الأرض لن يلاحظ تغييرا، كما قال شتاينهاردت.

لكن من هناك، يمكن أن يحدث أحد شيئين، كما قال شتاينهاردت، فإما أن ينكمش الكون حتى ينهار على نفسه في "أزمة" كبيرة، وينهي الزمكان كما نعرفه أو أن الكون ينكمش بما يكفي للعودة إلى حالة مشابهة لظروفه الأصلية، ويحدث انفجار عظيم آخر  أو "ارتداد" كبير، مما يخلق كونا جديدا من رماد الكون القديم.

وإذا كان هذا صحيحا، فقد لا يكون كوننا الحالي هو الكون الأول أو الوحيد، ولكنه الأحدث في سلسلة لا حصر لها من الأكوان التي توسعت وتقلصت قبل كوننا، كما قال شتاينهارت. وكل ذلك يتوقف على الطبيعة المتغيرة للطاقة المظلمة.