التدفق الداكن

في الفيزياء الفلكية ، يُعدّ التدفق المظلم فرضيةً مثيرةً للجدل لتفسير بعض القياسات غير العشوائية للسرعة الخاصة بتجمعات المجرات . السرعة المقاسة فعليًا هي مجموع السرعة المتوقعة وفقًا لقانون هابل، بالإضافة إلى سرعة صغيرة محتملة تتدفق في اتجاه مشترك. يُقترح في هذا النموذج أن يكون التدفق المترابط واسع النطاق، والذي يُسمى التدفق الكلي، مرتبطًا ببعض نماذج علم الكون التضخمي .

وفقًا للنماذج الكونية القياسية ، ينبغي أن تكون حركة تجمعات المجرات بالنسبة لخلفية الإشعاع الكوني الميكروي موزعة عشوائيًا في جميع الاتجاهات. ومع ذلك، وبتحليل بيانات مسبار ويلكنسون لقياس تباين الإشعاع الميكروي (WMAP) على مدى ثلاث سنوات باستخدام تأثير سونيايف-زيلدوفيتش الحركي ، وجد فريق من علماء الفلك بقيادة ألكسندر كاشلينسكي دليلًا على تدفق "متماسك بشكل مدهش" يتراوح بين 600 و1000  كم/ث ^{[ 1 ] [ 2 ]} لتجمعات المجرات باتجاه رقعة سماوية مساحتها 20 درجة بين كوكبتي قنطورس والشراع .

اقترح الباحثون أن هذه الحركة قد تكون بقايا تأثير مناطق غير مرئية من الكون قبل التضخم . لا تستطيع التلسكوبات رصد الأحداث التي وقعت قبل حوالي 380 ألف سنة من الانفجار العظيم ، عندما أصبح الكون شفافًا ( إشعاع الخلفية الكونية الميكروي )؛ وهذا يتوافق مع أفق الجسيمات على مسافة حوالي 46 مليار (4.6 × 10¹⁰ ⁾ سنة ضوئية . وبما أن المادة المسببة للحركة الصافية في هذا الطرح تقع خارج هذا النطاق، فإنها ستكون، بمعنى ما، خارج نطاق كوننا المرئي ؛ ومع ذلك، ستظل ضمن مخروط الضوء الذي رصدناه في الماضي .

نُشرت النتائج في عدد 20 أكتوبر 2008 من مجلة Astrophysical Journal Letters . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

في عام 2013، لم تُظهر بيانات تلسكوب بلانك الفضائي أي دليل على وجود "تدفق مظلم" بهذا الحجم، مما دحض الادعاءات بوجود أدلة على تأثيرات جاذبية تمتد إلى ما وراء الكون المرئي أو على وجود أكوان متعددة. ^{[ 5 ]} مع ذلك، في عام 2015، ادعى أتريو-بارانديلا وزملاؤه أنهم وجدوا أدلة تدعم وجوده باستخدام بيانات بلانك وWMAP. ^{[ 6 ]} وذكرت الورقة البحثية أن تحليلًا أكثر شمولًا كان قيد الإعداد لاستغلال عينة بلانك الكاملة من العناقيد المجرية لتعزيز الأدلة؛ إلا أن الفريق لم ينشر أي أوراق بحثية أخرى حول هذا الموضوع.

تبين أن التدفق المظلم يسير باتجاه كوكبتي قنطورس وهيدرا . ^{[ 7 ]} ويتوافق هذا مع اتجاه الجاذب العظيم ، وهو لغز جاذبي اكتُشف لأول مرة عام 1973. ومع ذلك، كان يُعتقد أن مصدر جاذبية الجاذب العظيم ينشأ من عنقود مجرات ضخم يُسمى عنقود نورما ، ويقع على بُعد حوالي 250 مليون سنة ضوئية من الأرض.

في دراسة نُشرت في مارس 2010، وسّع كاشلينسكي نطاق عمله الذي بدأه عام 2008، مستخدمًا نتائج WMAP لخمس سنوات بدلًا من نتائج ثلاث سنوات، ومضاعفًا عدد تجمعات المجرات المرصودة من 700 تجمع. كما صنّف الفريق فهرس التجمعات إلى أربع "شرائح" تمثل نطاقات مسافة مختلفة. ثم فحصوا اتجاه التدفق المفضل للتجمعات داخل كل شريحة. وخلص التقرير إلى أنه على الرغم من وجود بعض التباين في حجم هذا الاتجاه وموقعه الدقيق، فإن الاتجاهات العامة بين الشرائح تُظهر توافقًا ملحوظًا. ^{[ 7 ]} وقال كاشلينسكي: "نرصد حركة على طول هذا المحور، لكن بياناتنا الحالية لا تُحدد بدقة ما إذا كانت التجمعات قادمة أم ذاهبة". ^{[ 8 ]}

قام الفريق حتى الآن بتصنيف التأثير على مسافة تصل إلى 2.5 مليار سنة ضوئية، ويأمل في توسيع نطاق تصنيفه إلى مسافة أبعد تصل إلى ضعف المسافة الحالية.

نشر عالم الفيزياء الفلكية نيد رايت ردًا على الدراسة عبر الإنترنت، زاعمًا أن منهجيتها معيبة. ^{[ 9 ]} وأصدر المؤلفون الأصليون بيانًا ردًا على ذلك، زاعمين أن الانتقادات غير صحيحة إلى حد كبير. ^{[ 10 ]}

يدعي عمل إحصائي أحدث قام به ريان كيسلر ^{[ 11 ]} أنه يستبعد إمكانية أن يكون التدفق المظلم ظاهرة فيزيائية لأن كاشلينسكي وآخرون لم يعتبروا التباينات الأولية لخلفية الموجات الميكروية الكونية (CMB) بنفس أهميتها.

اقترح البعض أن هذا قد يكون نتيجة وجود كون شقيق أو منطقة من الزمكان تختلف اختلافًا جوهريًا عن الكون المرئي. وقد تم قياس بيانات لأكثر من 1000 عنقود مجري، بما في ذلك بعض العناقيد التي تبعد مسافة تصل إلى 3 مليارات سنة ضوئية. ويزعم ألكسندر كاشلينسكي أن هذه القياسات تُظهر بوضوح أن التدفق المستمر للكون ليس مجرد صدفة إحصائية. يقول كاشلينسكي: "في هذه المرحلة، لا نملك معلومات كافية لنرى ماهيته أو لتقييده. كل ما يمكننا قوله بيقين هو أن عالمًا ما في مكان بعيد جدًا يختلف اختلافًا كبيرًا عما نراه محليًا. لا نعلم ما إذا كان هذا "كونًا آخر" أو نسيجًا مختلفًا من الزمكان." ^{[ 12 ]} وتلاحظ لورا ميرسيني-هوتون وريتش هولمان أن بعض التباين متوقع في النظريات التي تتضمن التفاعل مع كون آخر، أو عندما لا يتطابق إطار مرجعية إشعاع الخلفية الكونية الميكروي مع إطار مرجعية تمدد الكون. ^{[ 13 ]}

في عام 2013، زُعم أن بيانات من قمر بلانك التابع لوكالة الفضاء الأوروبية لم تُظهر أي دليل ذي دلالة إحصائية على وجود تدفق مظلم. ^{[ 5 ] [ 14 ]} ومع ذلك، أشار تحليل آخر أجراه فرناندو أتريو-بارانديلا، أحد أعضاء فريق بلانك، إلى أن البيانات تتوافق مع النتائج السابقة من مرصد WMAP. ^{[ 15 ]} واستمرت وسائل الإعلام الشعبية في الاهتمام بالفكرة، حيث زعم ميرسيني-هوتون أن نتائج بلانك تدعم وجود أكوان متعددة. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

• جاذب عظيم – منطقة جاذبية في الكون المحلي 
• عنقود شابلي العملاق – عنقود عملاق في كوكبة قنطورس 
• التدفق المتمركز حول العذراء

• اكتشاف "تدفق مظلم" جديد غامض في الفضاء (Space.com)
• تلميحات عن بنية تتجاوز الكون المرئي، مجلة نيو ساينتست ، 10 يونيو 2008
• المجرات تتحرك: يكتشف العلماء تدفقًا غامضًا للتجمعات المجرية. مؤرشف في 10-06-2011 في Wayback Machine. أخبار العلوم ، المجلد 174، ص 12، 25 أكتوبر 2008. 
• التدفق المظلم: دليل على وجود كون آخر؟ مجلة نيو ساينتست ، 23 يناير 2009
• دليل جديد على أن هياكل غير معروفة تؤثر على كوننا ، ناشيونال جيوغرافيك ، 22 مارس 2010
• حقل السرعة الغريب: تقييد ميل الكون
• تساغاس، سي جي (2011) "الحركات الشاذة، والتوسع المتسارع، والمحور الكوني" مجلة Physical Review D 84 : 063503