يعاني الفلكيون من مشكلة طاقة مظلمة. من ناحية ، لقد عرفنا لسنوات أن الكون لا يتمدد فحسب ، بل يتسارع. يبدو أن هناك طاقة مظلمة تدفع التوسع الكوني. من ناحية أخرى ، عندما نقيس التوسع الكوني بطرق مختلفة نحصل على قيم لا تتفق تمامًا. تتجمع بعض الطرق حول قيمة أعلى للطاقة المظلمة ، بينما تتجمع طرق أخرى حول قيمة أقل. من ناحية الإمساك ، سيحتاج الأمر إلى تقديم شيء إذا أردنا حل هذا اللغز.
الجواب الواضح هو أن بعض قياسات التوسع الكوني يجب أن تكون خاطئة. تكمن صعوبة هذه الفكرة في أن هذه القياسات قوية جدًا ، وقد تم اختبارها عدة مرات. هم أيضا متشابهون نسبيا. لسنوات كانت الشكوك كبيرة بما يكفي لتداخلها. فقط في السنوات القليلة الماضية حيث أصبحوا أكثر دقة رأينا المشكلة. في حين جادل البعض في ضرورة التخلص من الطاقة المظلمة ، فمن المرجح أننا بحاجة فقط إلى بعض التصحيحات الطفيفة لنموذجنا.
يمكن أن يكون التصحيح المحتمل هو تحسين فهمنا لما يسمى الشموع القياسية. تتمثل إحدى طرق قياس التوسع الكوني في استخدام كائنات ذات سطوع معروف لقياس المسافات المجرية. بالنسبة للمسافات المجرية الكبيرة ، يتم ذلك عادةً بواسطة المستعرات الأعظمية من النوع Ia. يمكن أن يحدث هذا عندما يدور قزم أبيض يدور حول نجم آخر. بمرور الوقت ، يمكن للقزم الأبيض التقاط المواد من رفيقه ، حتى يصل إلى كتلة حرجة وينفجر على أنه مستعر أعظم. بما أن الكتلة الحرجة هي نفسها دائمًا ، فإن هذه المستعرات الأعظمية تنفجر دائمًا بنفس السطوع.
لكن دراسة جديدة للكيمياء الفلكية تشير إلى أن هذا ليس صحيحًا دائمًا. يتم تحديد أنواع مختلفة من المستعرات الأعظمية من خلال الخطوط الطيفية في ضوءها. لا تُظهر المستعرات الأعظمية من النوع الأول أي علامات للهيدروجين في طيفها ، بينما تظهر المستعرات الأعظمية من النوع الثاني. يحدث هذا الأخير عندما ينهار قلب نجم كبير في نهاية حياته. النوع Ia هو نوع من المستعرات الأعظمية من النوع I الذي يحتوي أيضًا على خط طيفي من السيليكون المؤين. يتم إنتاج السيليكون عندما ينفجر القزم الأبيض الغالب الكربون.
في هذه الدراسة الجديدة ، كان الفريق يدرس المنغنيز الكوني ، وكيف تشكلت بمرور الوقت. يتم إنتاج المنغنيز في كلا النوعين من المستعرات الأعظمية ، وكذلك العناصر الأخرى مثل الحديد. لكن كل نوع ينتج نسبة مختلفة من المنغنيز إلى الحديد. عندما قام الفريق بقياس هذه النسبة على مدى الكونية ، وجدوا أنها بقيت ثابتة تمامًا. هذا مثير للدهشة لأن المعدلات المعروفة للنوع المستعر الأعظم من النوع الأول والنوع الثاني تشير إلى أن نسبة المنغنيز يجب أن تزيد بمرور الوقت.
إحدى الطرق التي يمكن بها حل هذا التناقض هي إذا كانت المستعرات الأعظمية من النوع Ia أكثر تغيرًا مما نعتقد. يشير النموذج المعتاد إلى أن الأقزام البيضاء من النوع Ia تنفجر عند حد الكتلة الحرج أو بالقرب منه ، ولكن النماذج الأخرى تشير إلى أنها يمكن أن تخضع لتفجيرات مرحلية. يمكن أن يحدث هذا عندما يخلق عدم الاستقرار الأولي موجة صدمة في النجم تؤدي إلى انفجار قبل الوصول إلى الكتلة الحرجة. أو يمكن أن يؤدي اصطدام اثنين من الأقزام البيضاء إلى انفجار متعدد المراحل يشبه انفجار المستعر الأعظم من النوع Ia القياسي.
لكي تظل نسبة المنغنيز / الحديد الكونية ثابتة بمرور الوقت ، يجب أن يكون حوالي ثلاثة أرباع المستعرات الأعظمية من النوع Ia من هذه الأنواع الأخرى. إذا كان هذا صحيحًا ، فإن الشمعة القياسية ليست قياسية بعد كل شيء ، وقد تكون قياسات الطاقة المظلمة باستخدام هذه الطريقة خاطئة.
في حين أن تباين المستعرات الأعظمية هو أحد الاحتمالات ، فإن هذه الدراسة لا تثبت أن قياسات المستعر الأعظم للطاقة المظلمة خاطئة. سنحتاج إلى مزيد من الدراسات لمعرفة ما إذا كان هذا الشكل المقترح صحيحًا.
مرجع: Eitner، P.، et al. "قيود المراقبة على أصل العناصر. ثالثًا. التطور الكيميائي للمنغنيز والحديد ".
