دانشمندان:
عاملی ناشناخته بر سرعت انبساط گیتی اثر می گذارد
راستابلاگ: دانشمندان می گویند که دلیل اختلاف در نتایج اندازه گیری های ˮثابت هابلˮ نامشخص است و این واگرایی در نتایج، ناشی از خطای اندازه گیری نیست. کیهان شناسان همین طور می گویند که درک فعلی ما از گیتی ممکنست اشتباه باشد.
به گزارش راستابلاگ به نقل از ایسنا، ثابت هابل از حدود یک قرن پیش، یکی از بزرگترین چالش های دانش کیهان شناسی بوده است. دانشمندان برمبنای محاسبه و اندازه گیری این ثابت، می توانند نرخ انبساط گیتی و همین طور عمر کیهان را تخمین بزنند. به موازات پیشرفت فناوری، این اندازه گیری ها مدام دقیق تر شده اند، اما این افزایش دقت لزوما برای دانشمندان خوشحال کننده نبوده است.
به نقل از دویچه وله، واقعیت این است که روش های مختلف اندازه گیری انبساط گیتی، نتایج متفاوتی را نشان می دهند و در عین حال، دانشمندان هیچ ایده مشخص و قطعی در دست ندارند که بگویند دلیل احتمالی این اختلاف چیست.
تعدادی از دانشمندان می گویند که این ممکنست نشان دهنده آن باشد که اندازه گیری ها نادرست بوده اند، برخی دیگر براین باورند که ما احتمالاً در درک خود از گیتی و فیزیک آن به کلی مسیر اشتباهی را پیموده ایم.
کیهان شناسان در مطالعه جدیدی که نتایج آن در "آستروفیزیکال ژورنال لترز" انتشار یافته است با بهره گیری از داده های تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ فضایی هابل، تحقیقاتی را انجام دادند که بگفته آنها نشان می دهند اندازه گیری های ثابت هابل درست بوده اند و در حقیقت گویا چیزی در شناخت گیتی وجود دارد که ما از آن آگاه نیستیم و این عامل ناشناخته بر سرعت انبساط گیتی تاثیر می گذارد.
آدام ریس، فیزیک دان دانشگاه انز هاپکینز در بالتیمور می گوید که تیم او با حذف خطاهای اندازه گیری به این نتیجه رسیده که احتمالاً ما گیتی را به اشتباه درک کرده ایم، چونکه داده های به دست آمده از جیمز وب و هابل با اطمینان بسیار بالا نشان می دهند که خطای اندازه گیری وجود ندارد و عامل بروز "تنش هابل" چیز دیگری است.
از نظر تاریخی، کیهان شناسان تا حالا از ابزارهای مختلفی برای اندازه گیری ثابت هابل بهره برده اند اما این اندازه گیری ها چندان رضایت بخش نبوده است و به یک سردرگمی جدی منتج شده که کیهان شناسان اصطلاحا از آن با عنوان "تنش هابل" یاد می کنند.
ادوین هابل، کیهان شناس مشهوری که کشف انبساط گیتی، برمبنای یافته های وی بنا شده است، در سال ۱۹۲۹ میلادی این عدد را به اشتباه، نزدیک به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه در هر میلیون پارسک برآورد کرده بود اما تحقیقات و اندازه گیری ها و محاسبات جدید خصوصاً محاسبات ماهواره پلانک سازمان فضایی اروپا در سال ۲۰۱۳، این عدد را در حدود هشت برابر کمتر از آن یعنی ۶۷.۴ کیلومتر بر ثانیه نشان می داد.
بررسی های بعدی دانشمندان در سال ۲۰۱۹ با بهره گیری از همگرایی گرانشی و با بررسی ۷۴۰ ابرنواختر در گیتی، این عدد را ۸۲ محاسبه کرد که از محاسبات اولین که خود ادوین هابل انجام داده بود بمراتب کمتر است.
کیهان شناسان در سال ۲۰۲۳ بمنظور بررسی رصدهای تلسکوپ فضایی هابل، از تلسکوپ جدیدتر و مدرن تر جیمز وب استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند که اندازه گیری های قبلی درست بوده اند.
در پژوهش جدید، دانشمندان از داده های هر دو تلسکوپ فضایی استفاده کردند و نشان دادند ظاهرا هیچ ایرادی در اندازه گیری ها وجود ندارد.
معنی انبساط عالم چیست؟
مفهوم "تنش هابل" اصطلاحا به میزان اختلاف در محاسبه ثابت هابل گفته می شود و به این مساله اشاره دارد که چرا اندازه گیری های مختلف، سرعت های متفاوتی را نتیجه می دهند.
کیهان شناسان می گویند، ما در یک گیتی منبسط شونده زندگی می نماییم و انبساط گیتی سبب می شود که کهکشان ها از یکدیگر دور شوند. به عبارت دیگر به هر میزان که کهکشان ها از ما دورتر باشند، با سرعت بیشتری نیز از ما دور می شوند. در حقیقت، ثابت هابل، رابطه میان سرعت دور شدن و فاصله کهکشان ها را بیان می کند و می گوید که گیتی ما ایستا نیست و با نرخ ۷۰ کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک درحال انبساط است.
مشکل بزرگ اما این است که عدد محاسبه شده برای نرخ انبساط گیتی در مدل موسوم به مدل استاندارد کیهان شناسی، با داده های تجربی تطابق ندارد و بگفته دانشمندان، زمانی که نرخ انبساط عالم را با بهره گیری از کهکشان ها و ابرنواخترهای نزدیک(یعنی ستاره های درحال انفجار) اندازه گیری می نماییم، این میزان ۱۰ درصد از زمانی که آنرا با تابش زمینه کیهانی پیش بینی می نماییم، بزرگ تر است.
تابش زمینه کیهانی، تابشی معادل تابش سیاه در حدود ۳ کلوین در کیهان است که می توان آنرا از هر جهت آسمان دریافت کرد و کشف آن یکی از شواهد تایید درستی نظریه بیگ بنگ (مِهبانگ) بشمار می رود.
این تابش با فرکانس حدود ۱۶۰ گیگاهرتز بگفته کیهان شناسان به حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش باز می گردد و وجود مِهبانگ، تنها توضیح قانع کننده ای است که می تواند وجود آنرا تبیین کند.
ثابت هابل و به عبارتی محاسبه نرخ انبساط گیتی، برای تخمین سن عالم نیز از اهمیت فراوانی برخوردارست. امروزه ما عمر گیتی را در حدود ۱۳.۷ میلیارد سال تخمین می زنیم در صورتیکه محاسبات اولیه خود ادوین هابل در دهه ۱۹۲۰ میلادی نشان می داد که مه بانگ، یعنی شروع گیتی چیزی حدود ۱.۵ میلیارد سال پیش رخ داده است.
تنش هابل، تنها مشکل و بحران در نظریه های کیهان شناسی امروز نیست. بااینکه مدل استاندارد قادر به توضیح خیلی از پدیده های کیهان شناسی است، اما همچنان جنبه های مبهم، ناسازگاری ها و ناهنجاری هایی در آن وجود دارد که کیهان شناسی را با بحران مواجه کرده است. برای نمونه، نقطه سرد تابش زمینه کیهانی جایی در گیتی است که بطور باورنکردنی، ۷۰ میکروکلوین از میانگین دمای تابش زمینه کیهانی(۲.۷ کلوین) سردتر است و دانشمندان هنوز نتوانسته اند توضیحی برای آن پیدا کنند.
همچون ناهنجاری های موجود در مدل استاندارد کیهان شناسی، وجود حفره بسیار عظیمی به قطر ۱.۸ میلیارد سال نوری در فاصله احتمالاً ۳ تا ۱۰ میلیارد سال نوری از کهکشان ما است که حدود هزار برابر از بزرگ ترین حفره های موجود در گیتی بزرگ تر است و برمبنای مدل استاندارد کیهان شناسی هنوز نمی توان توضیحی برای آن پیدا کرد.
منبع: راستابلاگ
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب