Article image
توسع الكون.
مصدر الصورة: ناسا



سؤال هذا الأسبوع من فقرة "أنت تسأل حول الفضاء، ونحن نجيب" يدور حول الآثار بعيدة الأمد لتوسع الكون.

2019-12-09 09:25:18

24 نوفمبر 2019

في كل أسبوع، يقوم قراء رسالة منصة تكنولوجي ريفيو الإخبارية حول الفضاء ذا إيرلوك بإرسال أسئلتهم إلى مراسلها المختص بالفضاء نيل باتيل حتى يجيب عنها. وموضوع هذا الأسبوع: الآثار بعيدة الأمد لتوسع الكون.

سؤال القارئ (ساهيل)
لقد كنت أتساءل: إذا استمر الكون بالتوسع، فهل هناك موعد تقريبي يمكن توقعه لتوقف الكواكب عن الدوران حول النجوم بسبب ضعف الجذب الثقالي؟ أيضاً، هل يعني هذا التوسع أن التحديق بالنجوم سيصبح في نهاية المطاف مجرد ذكرى من الماضي؟

إجابة نيل
من المؤكد أن توسع الكون يُبقي بعض علماء الفيزياء الفلكية والكونيات في حالة تفكير مستمر، وذلك بسبب كثرة الألغاز والمسائل غير المؤكدة في هذا النوع من الأبحاث. ولكن بناء على معظم ما رصدناه حول وتيرة التوسع حتى الآن، فلن نشهد في المستقبل المنظور ابتعادَ كل الأجرام السماوية عن بعضها البعض بحيث يختفي مفعول الجاذبية. ستستمر الأقمار بالدوران حول الكواكب، وستستمر الكواكب بالدوران حول النجوم، وستستمر النجوم بتشكيل المجرات. (حتى تبدأ النجوم بالانفجار وتدمير كل ما حولها من الكواكب والأقمار).

ولكن لماذا؟ لنتخيل سيارتين على الطريق السريع، تسير واحدة منهما أمام الأخرى بعشرة أمتار. إذا كان الكون في حالة توسع، فهذا يعني من الناحية النظرية أن هذه المسافة ستصبح أكبر فأكبر بمرور الوقت. ولكن إذا زادت السيارة التي في الخلف من سرعتها بشكل بطيء ومتواصل، فسوف تعاكس تأثير التوسع، وتحافظ بالتالي على مسافة عشرة أمتار عن السيارة الأولى. وكما كتب الفيزيائي الفلكي إيثان سيجل في هذا المنشور على ميديوم، فإن توسع الكون ليس قوة داخلية ضمنه، بل وتيرة، وبالتالي فمن الممكن لقوى أخرى أن تعاكس هذه الوتيرة وتَفُوقها.

على المستويات الكبيرة للغاية، لا يبدو أن الجاذبية ستتغلب على آثار التوسع؛ حيث إن بعض البنى، مثل المجموعات المجرّيّة العملاقة، ليست مقيدة ثقالياً بما يكفي حتى تبقى في حالة ارتباط إلى الأبد. وفي نهاية المطاف، ستتمدد إلى درجة لا تعود عندها مجموعة مجرّية، بل مجرد مجرات متناثرة.

أما بالنسبة للأجسام الأصغر، مثل النجوم والكواكب والمجرات نفسها، فإن تأثير القوى (مثل القوى النووية والكهرطيسية) أكثر وضوحاً بكثير؛ حيث إن هذه القوى، وحتى الجاذبية، تساعد على التغلب على آثار توسع الكون على المستويات الأصغر، حيث يكفي وجود قوى يمكن أن تجاري أو تتجاوز سرعة التوسع، وهو أمر أسهل بكثير عندما تكون المسافات الفاصلة بين الأجسام أصغر.

ونعيد ونكرر أن النتيجة تعتمد في المحصلة على حدة تغيرات وتيرة التوسع مع الزمن، فلا أحد يعرف ما يمكن أن يحدث خلال عشرة مليارات سنة منذ الآن. ولكن وفقاً لمعلوماتنا الحالية، فإن مجرة درب التبانة ستحافظ على تماسكها. وستستمر الأرض بالدوران حول الشمس، إضافة إلى الكواكب الأخرى، وذلك حتى تنفجر الشمس متحولة إلى مستعر أعظم، ويسري هذا أيضاً على الأنظمة النجمية والمجرات الأخرى. ولكننا سنخسر المجموعات الضخمة المؤلفة من مئات أو آلاف المجرات، التي لا تستطيع مجاراة توسع الكون، والتي ستتمدد في نهاية المطاف إلى درجة تفقد قدرتها على التفاعل مع بعضها البعض.

سيبقى التحديق في النجوم هواية يستمتع بها الكثيرون، أما التحديق في المجرات، فقد يصبح مستحيلاً مع مرور الزمن.


شارك