سرعت انبساط گیتی شاید در حال کاهش باشد

این یافته‌ها که به‌تازگی منتشر شده‌اند، هنوز به تایید نرسیده‌اند اما اگر بررسی‌های بیشتر، صحت آن‌ها را نشان دهد، می‌تواند به کشف راز انرژی تاریک، یکی از اسرارآمیزترین پدیده‌های کیهان، کمک کند.

این یافته‌ها بر اساس داده‌های به دست آمده از ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک به نام دِزی (DESI) در رصدخانه ملی کیت‌پیک در ایالت آریزونای آمریکا منتشر شد.

دانشمندان می‌گویند هر یک از  پنج هزار ربات فیبر نوری این ابزار قادر است یک کهکشان را به مدت ۲۰ دقیقه رصد کند و این به اخترشناسان امکان می‌دهد چیزی را ترسیم کنند که به گفته آن‌ها بزرگ‌ترین نقشه سه‌بعدی از گیتی است.

یکی از دانشمندان پروژه دزی که سرپرست تفسیر داده‌های این پروژه است، به خبرگزاری فرانسه گفت: «ما موقعیت کهکشان‌ها را در فضا و همچنین در زمان اندازه‌گیری کردیم، چرا که آن‌ها هرچه دورتر باشند، بیشتر در زمان به گیتی جوان‌تر باز می‌گردیم.»

ابزار رصدی دزی که سال ۲۰۱۹ در رصدخانه ملی کیت‌پیک نصب شد، با استفاده از نوری که به ۱۱ میلیارد سال گذشته گیتی می‌رسد، نقشه‌ای شامل شش میلیون کهکشان و اختروش تهیه کرد.

این پروژه در نهایت قصد دارد از راز انرژی تاریک که به گمان دانشمندان تقریبا ۷۰ درصد عالم را تشکیل می‌دهد، پرده بردارد.

کیهان‌شناسان می‌گویند که ۲۵ درصد دیگر کیهان نیز از یک ماهیت اسرارآمیز دیگر به نام ماده تاریک ساخته شده و تنها پنج درصد عالم از ماده معمولی، یعنی ماده‌ای که می‌شناسیم، تشکیل شده است.

دانشمندان از یک قرن پیش می‌دانند که گیتی پس از مِهبانگ (بیگ‌بنگ) در حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش، شروع به انبساط کرد. اما کیهان‌شناسان اواخر دهه ۱۹۹۰ پدیده‌ عجیبی ‌را کشف کردند و دریافتند که این انبساط، خطی و ثابت نیست، بلکه شتاب‌دار است. این نتایج برای دانشمندان بسیار حیرت‌‌انگیز بود چرا که تصور می‌شد که کاملا برعکس باشد و گرانش ماده‌ــ چه ماده عادی و چه ماده تاریک‌ــ نرخ انبساط جهان را کاهش ‌دهد اما در جریان این کشف مشخص شد که یک ماهیت مرموز به انبساط گیتی شتاب می‌دهد که دانشمندان آن را انرژی تاریک نامیدند.

 

کیهان‌شناسان می‌گویند که شتاب عالم در حدود شش میلیارد سال پس از مهبانگ، به میزان قابل‌توجهی افزایش یافته است.

کیهان‌شناسی جدید را می‌توان با استفاده از مدلی به نام مدل «لاندا‌‌ــ‌سی دی‌ام» توصیف کرد که به ما می‌گوید ماده تاریک در شکل‌گیری عالم نقش بنیادینی داشته است. این مدل بر اساس مشاهدات دقیق از پرتوهای باقی‌‌مانده از مه‌بانگ، یعنی تابش زمینه ریزموج کیهانی (سی‌ام‌بی)، صورت‌بندی شده است. از این منظر، در نتیجه فشار و کشش میان ماده از یک سو و انرژی تاریک از سوی دیگر، به نظر می‌رسد که دومی دست بالا را داشته باشد.

انبساط گیتی موجب می‌شود کهکشان‌ها از یکدیگر دور شوند. به عبارت دیگر هرچه کهکشان‌ها از ما دورتر باشند، از ما هم با سرعت بیشتری دور می‌شوند. این در واقع همان مفهومی است که توضیح آن با «ثابت هابل» ممکن می‌شود که رابطه میان سرعت دور شدن و فاصله کهکشان‌ها را بیان می‌کند و می‌گوید که گیتی با نرخ ۷۰ کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک در حال انبساط است.

دانشمندان می‌گویند نتایج اولیه ابزار سنجش پروژه دزی تاکنون با بهترین مدل ما از گیتی سازگاری اساسی نشان می‌‌دهند اما در عین حال تفاوت‌های جالبی هم وجود دارد که ممکن است حاکی از آن باشد که انرژی تاریک با گذشت زمان در حال تغییر و تحول است.

کیهان‌شناسان می‌گویند که بر اساس این داده‌ها، ممکن است ثابت کیهانی (لامبدا یا لاندا) واقعا ثابت نباشد و انرژی تاریک می‌تواند از خود تغییر رفتار نشان دهد.

به باور آن‌ها، سرعت انبساط گیتی که حدود شش میلیارد پس از مِهبانگ افزایش یافت، در دور‌ه‌های اخیر ظاهرا در حال کاهش است.

 

اینکه آیا انرژی تاریک واقعا با گذر زمان تغییر می‌کند یا نه، باید با داده‌های بیشتری از پروژه دزی و همچنین سایر ابزارها، مانند تلسکوپ فضایی یوکلید (اقلیدس) تایید شود اما در هر صورت، اگر چنین چیزی تایید شود، باید نظریه‌های خود را عوض کنیم تا بتوانیم مشاهداتمان را با این داده‌ها تطبیق دهیم. برای مثال، ممکن است دانشمندان ثابت کیهانی را با نوعی میدان مرتبط با ذره‌ای که هنوز ناشناخته است، جایگزین کنند.

کیهان‌شناسان می‌گویند که حتی ممکن است لازم شود معادلات نظریه نسبیت اینشتین نیز به‌روز شوند چرا که این امکان وجود دارد که کیهان در مقیاس ساختارهای بزرگ، کمی متفاوت از این معادلات رفتار کند.

اگرچه هنوز تا این نقطه راه درازی باقی مانده و  نمی‌‌توان نتیجه‌گیری قطعی از این موضوع داشت، در تاریخ علم همواره ناسازگاری‌هایی مشاهده شده است که به مرور زمان با ارائه نظریه‌های علمی جدیدتر حل شده‌اند.

فراتر از این‌ها، نظریه نسبیت اینشتین بیش از یک قرن است که از همه آزمون‌ها سربلند بیرون آمده و درستی و کارآمدی آن مدام اثبات شده است.