جائزة نوبل للفيزياء لمن قالوا بتوسّع سريع للكون يفضي به إلى فناء بارد

بعد قرابة 440 سنة من أول رصدّ موثّق لظاهرة ال «سوبر نوفا»، على يدي عالِم الفلك الدنماركي تيكو براهيه (1546- 1601) في العام 1572، جاء تكريم مؤسسة كارولينسكا السويدية ل3 علماء فيزياء، عن أعمالهم المتصلّة بال «سوبر نوفا» وعلاقتها بظاهرة التوسّع الكوني، واستطراداً بانتهاء الكون الى الموت برداً بأثر من استنفاد طاقته. فما الذي يربط هذه الأحداث بعضها ببعض؟ ما الجديد الذي جاء به في العام 1998 فريقان علميان ضمّت صفوفهما الأميركي سول بيرلميوتر والأسترالي - الأميركي بريان شميت والأميركي آدم رييس، واستحقّ جائزة نوبل لهذه السنة؟ بل وصف الإعلان عن هذه الجائزة ما جاء به هذان الفريقان علمياً بأنه «هزّ الأُسس العميقة لعلم الفلك المُعاصر».
ليست ظاهرة «سوبر نوفا» بجديدة، إذ تحدّث الصينيون عنها العام 1054، لكن براهيه، وبفضل مرصد مدينة «أورانيبورغ» في الدنمارك، وثّق علمياً هذه الظاهرة للمرة الأولى. وحينها، شوهد في سماء أوروبا نجمٌ شعّ فجأة، ثم صار الجرم الأشد التماعاً في السماء ليلاً ونهاراً، لمدّة 6 شهور.
ليس الحديث عن توسّع الكون بجديد أيضاً! إذ اكتُشِف للمرة الأولى على يدي عالِم الفلك الأميركي أدوين هابل العام 1929، بل وُضع قانونٌ يحمل اسمه عن ظاهرة توسّع الكون. إذاً، ما الذي حصل في العام 1998 واعتُبِر تغييراً أساسياً في علم الفلك؟ في ذلك العام، تقاطعت نتائج بحوث فريقين فلكيين مستقلين، ترأس أولهما بيرلميوتر، وابتدأت بحوثه في 1988. وقاد شميت فريقاً ثانياً، استُهِلّت بحوثه في 1994، وأدى رييس دوراً محورياً فيه.
لعقود طويلة، اعتقد العلماء أن الكون توسّع بصورة منتظمة منذ لحظة ولادته العنيفة في حدث «الانفجار الكبير» (بيغ بانغ)، قبل قرابة 14 بليون سنة. وارتسم في ذهنهم سيناريوان متناقضان لنهاية الكون، يصل الكون، بموجب أولهما، الى نهايته بانفجارات ملتهبة لا تقل قسوة عن تلك التي تلت ال «بيغ بانغ». وعلى نقيضه، يقول الثاني بأن الكون يموت في غمامة من ثلج فائق البرودة.
عمل فريقا بيرلميوتر وشميت، كلٌّ باستقلال عن الآخر، على نوع خاص من النجوم المنفجرة. المعلوم أن النجوم هي شموس، وأن ال «سوبر نوفا» غالباً ما تكون نجوماً ضخمة ثم تنفجر عندما تصبح طاقتها غير قادرة على تحمل عبء كتلتها الضخمة، ثم تنهار تلك النجوم على نفسها، في انفجار كوني ضخم تصدر عنه طاقة وأضواء فائقة التوهّج. لكنّ الفريقين المذكورين آنفاً توجّها لدراسة نجوم صغيرة الحجم نسبياً (بمعنى أنها تساوي شمسنا)، تنفجر وتتحوّل الى ما يسميه علماء الفلك «لا سوبر نوفا». وغالباً ما تحدث هذه الانفجارات الصغيرة في أطراف الكون النائية، كما أنها تكون «باردة» بالمقارنة مع الانفجارات المماثلة في الشموس الضخمة الحجم التي تفوق شمسنا حجماً بآلاف المرّات. وراقب الفريقان السرعة التي تبتعد بها هذه ال «لا سوبر نوفا» عن الأرض، كما راقبا ظواهر تغيير الحرارة المتصلة بها. وتوصل الفريقان الى ثلاث نتائج أساسية دخلت علم الفلك للمرة الأولى، إذ اكتشفا أن ظاهرة التوسّع الكوني لا تحدث بصورة منتظمة، بل أنها تحدث بوتيرة متسارعة. واعتماداً على القانون الثاني للديناميكا الحرارية الذي يقول باستنفاد الطاقة من أي نظام يكون متحرّكاً لكنه يفتقد مصدراً خارجياً لتغذيته بالطاقة (وهو حال الكون كما نعرفه حاضراً)، حسما خلافاً علمياً مديداً، بأن برهَنا أن الكون يسير إلى فناء تحيطه برودة مميتة. وأكد الفريقان أهمية المادة السوداء وطاقتها، وهي لغز مديد في علم فيزياء الفلك، مشيرين إلى أنها هي التي تقف في أساس توسّع الكون وطاقته، إضافة الى كونها المكوّن الأساس للمادة التي تؤلف الكون كلّه. ومنذ ذلك الحين، تغيّرت طُرق علم الفلك في رصد ظاهرة توسّع الكون، وفتحت بحوث الفريقين آفاقاً جديدة تماماً في النظر الى المادة السوداء وطاقتها. والحال أن بحوث هذه المادة تكاثرت طرداً منذ 1998، كما تراكمت المعطيات عن طبيعتها وقدراتها في السنوات الأخيرة.
المعلوم أن بيرلميوتر (من مواليد ولاية إلينوي، 1959) يدير «مشروع السوبر نوفا الفلكي» في جامعة بيركلي الأميركية، ويرأس شميت (من أصل أسترالي ومولود في ماساشوستس، 1967) فريقاً للبحوث عن ال «سوبر نوفا» في جامعة استراليا الوطنية، ويقود رييس (مولود في واشنطن، 1969) فريقاً مماثلاً للأخير، لكنه يعمل انطلاقاً من مختبر فلكي متخصّص في جامعة «جونز هوبكنز» الأميركية.