سرعت فراتر از تصور انبساط عالم
در مطالعات اخیر، فواصل کهکشان‌های دور برای تعیین سرعت انبساط جهان اندازه‌گیری شد. پژوهشگران روش مبتکرانه‌ای ابداع کردند که دقت اندازه‌گیری فواصل کهکشانی را به طرز بی‌سابقه‌ای افزایش داد، به‌طوری که احتمال خطا در این اندازه‌گیری‌ها فقط 4/2 درصد گزارش شده است.
در این روش، ابتدا کهکشان‌هایی که نوعی از ستارگان با تغییرات خاص در شدت روشنایی (از نوع ستاره‌های متغیر قیفاووسی) و اَبَرنواختر نوع Ia را داشتند شناسایی شدند. بنا بر یک اصل اخترفیزیکی، مدت تناوب تغییرات روشنایی ستاره‌های متغیر قیفاووسی برابر مقدار واقعی نوری است که از خود منتشر می‌کنند. بررسی مقدار نوری که از این نوع ستارگان توسط ناظر زمینی رؤیت می‌شود به اندازه‌گیری فاصله این ستاره‌ها تا زمین کمک می‌کند. معیار کیهانی دیگری که در این مطالعات استفاده شد ابرنواختر نوع Ia بود. این ابرنواخترها حاصل انفجار ستاره‌های بسیار پرجرم هستند که از فواصل نسبتاً دور نیز قابل رؤیت‌اند.
در مجموع، 2400 ستاره متغیر قیفاووسی در 19 کهکشان و 300 ستاره ابرنواختر نوع Ia در کهکشان‌های دور بررسی شدند. پژوهشگران سپس فواصل اندازه‌گیری شده را با سرعت انبساط عالم مقایسه کردند. سرعت انبساط عالم به کمک پدیده انتقال به سرخ (قرمز شدن یا کش آمدن نور کهکشانی‌هایی که از یکدیگر دور می‌شوند) محاسبه شد. در آخر، پژوهشگران توانستند با استفاده از مقادیر به دست آمده ثابت هابِل را اندازه‌گیری کنند. این ثابت ارتباط بین این که یک کهکشان چه مقدار از ما دور است و با چه سرعتی از ما دور می‌شود را تعیین می‌کند. ثابت هابل در این محاسبه 2/73 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسِک (هر مگاپارسک معادل 26/3 میلیون سال نوری است) اندازه‌گیری شد. این رقم نشان می‌دهد فاصله بین اجرام کیهانی در 8/9 میلیارد سال آینده دو برابر خواهد شد.
یافته‌های اخیر با پیش‌بینی‌های گذشته که بر‌اساس اندازه‌گیری تابش باقیمانده از مهبانگ بوده‌اند، همخوانی ندارد. در توضیح این مغایرت، دو فرضیه مطرح شده است. پژوهشگران معتقدند جهان از ذرات ریزاتمی ناشناخته مشابه نوترینوها تشکیل شده است که تقریباً با سرعت نور (حدود 300 هزار کیلومتر بر ثانیه) حرکت می‌کنند. همچنین گفته می‌شود انرژی تاریک که یک نیروی مبهم ضد جاذبه است، کهکشان‌ها را با سرعت قدرتمندتری از آنچه پیشتر تخمین زده شده از یکدیگر دور می‌کند.
این یافته‌ها به شناخت بهتر زوایای ناشناخته هستی کمک خواهد کرد، مثلا این که 95 درصد عالم هستی نظیر انرژی تاریک و ماده تاریک از چه چیزی تشکیل شده که هیچ نوری از آن ساطع یا منعکس نمی‌شود؟ چنانچه صحت یافته‌های فوق در مطالعات تکمیلی تأیید شود، بخشی از نظریه نسبیت اینشتین نیز به اصلاحاتی نیاز خواهد شد. این نظریه سال‌هاست به عنوان یکی از ارکان کیهان‌شناسی در محاسبه چگونگی تعامل ذرات بنیادین ماده کاربرد دارد، حال آن که شواهد نشان می‌دهد ماهیت ذرات بنیادین جهان را به درستی درک نکرده‌ایم.
منبع:جام جم
No tags for this post.
