اختصاصی اکونیوز|
معمای پایان جهان؛ فروپاشی کیهان چگونه شروع میشود؟
اقتصاد ایران: دادههای جدید از بزرگترین رصدخانههای جهان نشان میدهد که انبساط ابدی کیهان منتفی است و جهان حدود ۲۰ میلیارد سال دیگر در مِهگرفت نابود میشود.
به گزارش خبرگزاری اقتصاد ایران به نقل از ساینس دیلی، یک فیزیکدان دانشگاه کرنل محاسبه کرده است که جهان ممکن است به نیمهی مسیر عمر خود، یعنی حدود ۳۳ میلیارد سال، نزدیک شده باشد.
او با استفاده از اطلاعات تازه منتشر شده از بزرگترین رصدخانههای مطالعه انرژی تاریک، نتیجه گرفته است که کیهان برای حدود ۱۱ میلیارد سال دیگر به انبساط خود ادامه خواهد داد تا به بزرگترین اندازه خود برسد و پس از آن، شروع به کوچک شدن کرده و نهایتا دوباره به یک نقطه واحد فرو میریزد؛ درست مانند یک کش لاستیکی که کشیده شده و ناگهان رها شود.
پیشبینی زمان پایان جهان
هنری تای، استاد بازنشسته فیزیک در کالج هنر و علوم دانشگاه کرنل است و با بهروزرسانی یک مدل دیرینه که حول ثابت کیهانشناسی بنا شده بود، به این نتیجه رسیده است.
این مفهوم نخستین بار بیش از یک قرن پیش توسط آلبرت اینشتین مطرح شد و از آن زمان تاکنون نقشی اساسی در پیشبینیهای مدرن درباره نحوه تکامل جهان داشته است.
تای میگوید: «در ۲۰ سال گذشته، مردم بر این باور بودند که ثابت کیهانشناسی مثبت است و جهان تا ابد منبسط خواهد شد. اما دادههای جدید نشان میدهند که این ثابت احتمالا منفی است و جهان در یک مهگرفت به پایان خواهد رسید.»
تای نویسنده مسئول مقالهای با عنوان طول عمر جهان ما است که در مجله کیهانشناسی و فیزیک نجومی منتشر شده است.
مهگرفت در برابر انبساط بینهایت
جهان در حال حاضر ۱۳.۸ میلیارد سال سن دارد و هنوز در حال انبساط است. کیهانشناسی استاندارد دو احتمال ساده را مطرح میکند: اگر ثابت کیهانشناسی مثبت باشد، انبساط به طور نامحدود ادامه مییابد. اگر منفی باشد، جهان سرانجام از رشد بازایستاده، به حداکثر اندازه خود میرسد و سپس مسیر خود را معکوس کرده و آنقدر منقبض میشود تا همه چیز به صفر برسد.
مدل بهروزرسانی شده تای از سناریوی دوم حمایت میکند. تای نوشته است: «این مهگرفت، پایان جهان را رقم میزند.» بر اساس محاسبات او، این فروپاشی حدود ۲۰ میلیارد سال دیگر رخ خواهد داد.
دادههای انرژی تاریک از پروژههای DES و DESI
شواهد کلیدی از یافتههای جدیدی به دست آمده که امسال توسط پروژههای بررسی انرژی تاریک (DES) در شیلی و ابزار طیفسنجی انرژی تاریک (DESI) در آریزونا منتشر شده است. تای خاطرنشان میکند که نتایج این دو رصدخانه که در نیمکرههای مخالف زمین قرار دارند، تا حد زیادی با یکدیگر همخوانی دارند.
هدف هر دو پروژه درک بهتر انرژی تاریک است که حدود ۶۸ درصد از جرم و انرژی جهان را تشکیل میدهد. هدف آنها بررسی این موضوع است که آیا انرژی تاریک صرفا یک ویژگی ثابت خود فضا است یا خیر.
با این حال، دادهها نشان میدهند که ممکن است وضعیت پیچیدهتر باشد. به نظر نمیرسد جهان تنها توسط یک ثابت کیهانشناسی محض اداره شود و ممکن است عامل دیگری نیز بر نحوه رفتار انرژی تاریک تاثیر بگذارد.
برای توجیه این موضوع، تای و همکارانش ذرهای فرضی با جرم بسیار کم را پیشنهاد کردند. در اوایل تاریخ کیهان، این ذره مانند یک ثابت کیهانشناسی عمل میکرده، اما با گذشت زمان اثرات آن تغییر کرده است. این تغییر با آخرین مشاهدات همخوانی داشته و ثابت کیهانشناسی زیربنایی را به سمت منفی سوق میدهد.
تای میگوید: «پیش از این نیز محققانی گفته بودند که اگر ثابت کیهانشناسی منفی باشد، سرانجام جهان فرو خواهد ریخت. این موضوع تازهای نیست. اما نکته جدید اینجاست که این مدل به ما میگوید که جهان چه زمانی و چگونه فرو میریزد.»
مشاهدات در حال انجام و آزمایشهای آینده
دادههای بیشتری در راه است. صدها محقق در حال مطالعه میلیونها کهکشان و اندازهگیری فاصله بین آنها هستند تا تخمینهای خود از انرژی تاریک را دقیقتر کنند.
پروژه DESI به جمعآوری مشاهدات خود برای یک سال دیگر ادامه خواهد داد. پروژههای دیگری نیز در حال مشارکت یا آماده آغاز کار هستند که از جمله آنها میتوان به پروژه تاسیسات گذرای زویکی در سن دیگو، تلسکوپ فضایی اقلیدس اروپا، ماموریت اخیرا پرتابشده SPHEREx ناسا و رصدخانه ورا سی. روبین اشاره کرد.
درک آغاز و انجام هستی
تای معتقد است این دلگرمکننده است که دانشمندان میتوانند با معیارهای قابل اندازهگیری، طول عمر کل جهان را محاسبه کنند. شناسایی نقطه آغاز و پایان احتمالی به کیهانشناسان کمک میکند تا داستان کامل تاریخ کیهان را بهتر درک کنند.
او میگوید: «برای هرکسی مهم است که زندگی چگونه آغاز میشود و چگونه به پایان میرسد. برای جهان ما نیز جالب است که بدانیم آیا آغازی داشته یا نه؟ در دهه ۱۹۶۰ فهمیدیم که آغازی دارد. سپس سوال بعدی این بود که آیا پایانی هم دارد؟ برای سالهای متمادی، بسیاری فکر میکردند جهان تا ابد ادامه خواهد یافت. خب حالا میدانیم که اگر دادهها تایید شوند، جهان پایانی نیز خواهد داشت.»
همکاران تای در این پژوهش، دانشجویان سابق دوره دکتری او در دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ، هوآنگ ناهان لو و یو-چنگ چیو بودند.