آیا تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند کهکشان‌هایی فراتر از افق جهان ما را رصد کند؟
آیا جهان را می‌توان محدود به ۱۳٫۸ میلیارد سال نوری دانست؟
به گزارش ایتنا و به نقل از اسپیس، کیهان تقریباً ۱۳٫۸ میلیارد سال قدمت دارد. بنابراین منطقی به نظر می‌رسد که دورترین کهکشانی که بتوانیم ببینیم، بیش از ۱۳.۸ میلیارد سال نوری از ما فاصله نداشته باشد.
این مسئله به نوعی به عنوان «افق کیهانی» تلقی می‌شود؛ یعنی نقطه‌ای که فراتر از آن هیچ تلسکوپی نمی‌تواند چیزی را مشاهده کند. به‌علاوه، چون هیچ چیزی نمی‌تواند سریع‌تر از سرعت نور در فضا حرکت کند، باید این‌طور باشد که هیچ کهکشانی که بیش از ۱۳٫۸ میلیارد سال نوری از ما فاصله داشته باشد، نمی‌تواند بر زمین تأثیر بگذارد.
اما جهان به این سادگی‌ها نیست. یک کهکشان دورافتاده مانند JADES-GS-z14-0 که ۳۳٫۸ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، چطور می‌تواند قابل مشاهده باشد، در حالی که به نظر می‌رسد نور آن باید بیشتر از عمر جهان زمان ببرد تا به ما برسد؟ این معما با توجه به اینکه عمر جهان حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال است، چه معنایی دارد؟
چرا کیهان پیچیده‌تر از آن است که به نظر می‌رسد؟
به گزارش ایتنا، ادوین هابل در اوایل قرن بیستم کشف کرد که به‌نظر می‌رسد کهکشان‌های دوردست از یکدیگر دور می‌شوند و هرچه فاصله بین آنها بیشتر باشد، سرعت دور شدن آنها نیز بیشتر است. این بدان معناست که جهان در حال انبساط است.
این امر در سال ۱۹۹۸ پیچیده‌تر شد؛ یعنی زمانی که دو گروه جداگانه از اخترشناسان مشاهده کردند که نه تنها جهان در حال انبساط است، بلکه این انبساط شتاب نیز می‌گیرد. نیرویی که مسئول این شتاب است، همچنان به‌صورت یک معما باقی مانده و با نام موقتی «انرژی تاریک» شناخته می‌شود.
از زمان پیدایش جهان تا کنون، دو دوره بزرگ انبساط وجود داشته است. نخستین دوره، یک دوره اولیه تورم کیهانی است که معمولاً به عنوان «مهبانگ» از آن یاد می‌شود. در این دوره، حجم کیهان به طور چشمگیری افزایش یافت.
این دوره با افزایش فوق‌العاده حجم جهان همراه بود، به طوری که جهان تحت تأثیر انرژی فراوان، به‌سرعت به اندازه‌ای بزرگتر شد که در نهایت امکان تشکیل نخستین اتم‌ها و سپس نخستین ستاره‌ها و کهکشان‌ها را فراهم کرد.
پس از این دوره، یک دوره دیگر به نام «دوره ماده‌محور» آغاز شد که حدود ۴۷ هزار سال پس از مهبانگ آغاز گشت.
اما در حدود ۱۰ میلیارد سال پس از مهبانگ، دوره ماده‌محور به‌طور ناگهانی پایان یافت و جهان بار دیگر به‌سرعت شروع به انبساط کرد. این انبساط همچنان ادامه دارد و در حال حاضر در زمانه‌ای موسوم به «دوره انرژی تاریک» قرار داریم.
به گزارش ایتنا، به دلیل وجود این دوره‌های مختلف انبساط، نور کهکشان JADES-GS-z14-0 فقط حدود ۱۳٫۵ میلیارد سال در راه بوده تا به تلسکوپ جیمز وب و زمین برسد، هرچند که منبع آن اکنون بسیار دورتر از ۱۳٫۵ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد.
برای جلوگیری از ایجاد سردرگمی، اخترشناسان از دو مقیاس اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌کنند: یک فاصله «هم‌متحرک» که انبساط جهان را به عنوان یک عامل حذف می‌کند و یک فاصله «واقعی» که آن را شامل می‌شود. بنابراین فاصله هم‌متحرک JADES-GS-z14-0 حدود ۱۳٫۵ میلیارد سال نوری است، در حالی که فاصله واقعی آن ۳۳٫۸ میلیارد سال نوری می‌باشد.
آینده مشاهدات کیهانی
کهکشان JADES-GS-z14-0 و دیگر کهکشان‌های دوردست همیشه قابل‌مشاهده نخواهند بود. انبساط جهان به این معناست که در حدود ۲ تریلیون سال دیگر، هر گونه موجودیت هوشمندی که جایگزین ما در کهکشان راه شیری شود، دیگر قادر به دیدن کهکشان‌هایی که فراتر از گروه محلی ما هستند نخواهد بود.
این مطلب از سایت ایتنا گردآوری شده است.
منبع: ایتنا