نیروی کیهانی مرموز در حال تضعیف شدن است!
انرژی تاریک، نیروی مرموزی که باعث گسترش جهان میشود، به نظر میرسد در حال تضعیف است، طبق نظرسنجی که میتواند درک فعلی دانشمندان از سرنوشت کیهان را “سرنگون” کند.
اگر این نتایج از تیم ابزار طیفسنجی انرژی تاریک (Desi) در رصدخانه ملی کیت پیک در آریزونا تأیید شود، پیامدهای عمیقی برای نظریههای مربوط به تکامل جهان خواهد داشت و این امکان را فراهم میآورد که گسترش کنونی آن ممکن است در نهایت به سمت “انفجار بزرگ” معکوس شود. پیشنهاد اینکه انرژی تاریک میلیاردها سال پیش به اوج خود رسیده است، همچنین میتواند اولین تغییر قابل توجه در دههها را در مدل نظری پذیرفته شده از جهان بشارت دهد.
پروفسور الکسی لوتو-هارنت، سخنگوی همکار Desi و کیهانشناس در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، گفت: “آنچه ما مشاهده میکنیم، عمیقاً جالب است. هیجانانگیز است که فکر کنیم ممکن است در آستانه یک کشف بزرگ درباره انرژی تاریک و ماهیت بنیادی جهان خود باشیم.”
انرژی تاریک در اواخر دهه 1990 کشف شد، زمانی که ستارهشناسان از انفجارهای سوپرنواهای دور برای بررسی چگونگی تغییر نرخ گسترش کیهانی در طول زمان استفاده کردند. انتظار میرفت که گرانش باید با گسترش که از زمان انفجار بزرگ آغاز شده، مقابله کند، اما در عوض، سوپرنواها نشان دادند که نرخ گسترش در حال تسریع است، که به واسطه یک نیروی ناشناخته که دانشمندان آن را انرژی تاریک نامیدند، پیش میرود.
انرژی تاریک فرض میشد که یک ثابت است، که به این معناست که جهان به پایان خود در سناریوی ویرانگر “انجماد بزرگ” میرسد، زمانی که همه چیز به حدی از هم دور میشود که حتی نور نمیتواند فاصله بین کهکشانها را پر کند. نتایج اخیر، که روز پنجشنبه در اجلاس جهانی فیزیک انجمن فیزیک آمریکا در آناهیم، کالیفرنیا اعلام شد، این دیدگاه غالب را به چالش میکشد.
Desi از 5000 “چشم” فیبر نوری خود برای نقشهبرداری از کیهان با دقت بینظیر استفاده میکند. آخرین انتشار دادههای آن 15 میلیون کهکشان را در بر میگیرد که تاریخ 11 میلیارد ساله را پوشش میدهد و ستارهشناسان از آن برای ایجاد دقیقترین نقشه سهبعدی جهان تا به امروز استفاده کردهاند.
نتایج نشان میدهد که انرژی تاریک در زمانی که جهان حدود 70٪ از سن کنونی خود را داشت، به اوج قدرت خود رسید و اکنون حدود 10٪ ضعیفتر شده است. این به این معنی است که نرخ گسترش هنوز در حال تسریع است، اما انرژی تاریک به آرامی پا از روی پدال برمیدارد.
پروفسور کارلوس فرنک، کیهانشناس در دانشگاه درام و عضو همکاری Desi، گفت: “آنچه ما پیدا کردهایم این است که بله، چیزی کهکشانها را از یکدیگر دور میکند، وجود دارد، اما این ثابت نیست. در حال کاهش است.”
این نتایج به آستانه معیاری به نام پنج سیگما که استاندارد طلایی در فیزیک برای ادعای کشف است، نمیرسد. اما بسیاری از اعضای همکاری در ماههای اخیر از موقعیت شک و تردید به حمایت قاطع از این یافتهها تغییر کردهاند.
“من در میانه نیستم”، گفت فرنک. “من دادهها را به دقت بررسی کردهام. به نظر من، این یک نتیجه مستحکم است. ما شاهد سرنگونی الگوی قدیمی و ظهور یک الگوی جدید هستیم.”
پروفسور جان پکاک، کیهانشناس در دانشگاه ادینبرو و همکار Desi که در سال گذشته در جلسهای در انجمن سلطنتی درباره انرژی تاریک ابراز شک و تردید کرده بود، به همان اندازه متقاعد شده است. “ادعاهای افراطی نیاز به شواهد افراطی دارند”، گفت او. “در علم تقریباً هیچ چیز نیست که من به آن شرط بگذارم. اما من هزار پوند روی این نتیجه شرط میبندم.”
دیگران همچنان در قضاوت احتیاط میکنند. پروفسور جورج افستاتیو از دانشگاه کمبریج، که در یافتهها شرکت نداشت، گفت: “نتیجهگیری من از این تحلیل این است که … اندازهگیریها هنوز شواهد قاطعی برای انرژی تاریک در حال تکامل ارائه نمیدهند. ممکن است این کار را انجام دهند وقتی که Desi دادههای بیشتری جمعآوری کند.”
اگر انرژی تاریک به کاهش خود ادامه دهد تا حدی که منفی شود، پیشبینی میشود که جهان در سناریوی معکوس انفجار بزرگ به پایان برسد، که به آن “انفجار بزرگ معکوس” گفته میشود. دانشمندان نمیدانند چرا انرژی تاریک که معمولاً تخمین زده میشود حدود 70٪ از جهان را تشکیل میدهد – با بقیه شامل ماده تاریک و ماده معمولی – ممکن است در حال کاهش باشد یا اینکه آیا این نشاندهنده تغییر قوانین فیزیک است یا اینکه یک جزء حیاتی از آنها ناقص است.
پروفسور اوفر لاهاو، ستارهشناس در کالج دانشگاه لندن و همکار Desi، گفت: “میتوان گفت که ما هیچ ایدهای درباره ماده تاریک یا انرژی تاریک نداریم. نظریه انرژی تاریک ثابت به اندازه کافی چالشبرانگیز است. احساس میکنم: ‘انگار اوضاع به اندازه کافی پیچیده نیست.’
“اما میتوانید به آن از جنبه مثبتتری نگاه کنید. برای 20 سال ما با انرژی تاریک درگیر بودهایم. حالا فیزیکدانان سوالات جدیدی دارند.”