شاید انرژی تاریک مقدار ثابتی نداشته باشد!

مجله علمی ایلیاد - انرژی تاریک، ماده‌ی اسرارآمیزی است که سرعت انبساط جهان را افزایش می‌دهد. از زمان کشف آن در دو دهه‌ی قبل، محققان تلاش کرده‌اند تا ویژگی‌های آن‌را شناسایی کنند. یک فرضیه همواره این بوده است که مقدار انرژی تاریک ثابت است، اما احتمالاً شواهد جدید حاکی از صحیح نبودن این فرضیه باشد. انبساط جهان را می‌توان با استفاده از تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی «CMB» اندازه‌گیری کرد. این تابش‌ها در واقع «پژواک انفجار بزرگ» نامیده می‌شود که حدود ۱۳ میلیارد سال پیش رخ داده است. این کار را همچنین می‌توان توسط نوع خاصی از ابرنواخترها در خوشه‌های محلی‌تر نیز انجام داد. این ابرنواخترها می‌توانند انبساط را تا ۸ میلیارد سال پیش ردیابی کنند. در مطالعه‌ای جدید که در مجله‌ی Nature Astronomy منتشر شده است، محققین با استفاده از رصد اختروش‌ها به‌عنوان «شمع‌های استاندارد» کیهانی، چگونگی تغییر جهان در طول زمان را اندازه‌گیری کرده‌اند. با استفاده از این اختروش‌ها می‌توان تا ۱۲ میلیارد سال قبل را رصد کرد. پُر شدن شکاف موجود بین مشاهدات قبلی و داده‌های آن‌ها، محققین را به این نتیجه رساند که فرضیات قبلی آن‌ها ممکن است صحیح نباشد.

دکتر «الیزابت لوسو» از دانشگاه دورهام، می‌گوید: «چنان‌چه اختروشی که تقریبا‌ً ۱۲ میلیارد سال تاریخ کیهانی را در بر می‌گیرد را با نمونه‌ی محلی‌تری از ابرنواخترهای نوع Ia که تنها ۸ میلیارد سال گذشته را پوشش می‌دهند، ترکیب کنیم، به نتایج مشابهی در دوره‌های هم‌پوشانی دست پیدا می‌کنیم. با این حال، در مراحل اولیه که ما فقط با اختروش‌ها بررسی‌های خود را انجام می‌دهیم، یک اختلاف بین تکامل مشاهده‌شده‌ی جهان و آنچه که ما بر اساس مدل کیهانی استاندارد پیش‌بینی می‌کنیم، پیدا می‌شود.»

با توجه به نتیجه‌ی به‌دست آمده، وجود چالش در مدل استاندارد کیهان‌شناسی محتمل است. بنابراین محققین از مدلی استفاده کردند که در آن اجازه‌ی تغییر مقدار انرژی تاریک در طول عمر جهان داده شده است و اگر به این مواد اسرارآمیز اجازه افزایش داده شود، در این صورت با اطلاعات به‌دست آمده، هم‌خوانی بهتری دارند. این مدلِ جایگزین، برتری دیگری نیز دارد. این مدل می‌تواند اختلاف مربوط به نرخ انبساط جهان را نیز حل کند. بسته به محاسبه با روش ابرنواختر یا CMB مقادیر مختلفی برای این نرخ در نظر گرفته شده است. مطالعه‌ی اخیر با استفاده از اختروش‌ها به‌طور مستقل نشان داد که این اختلاف در برخی از موارد ناشی از اشتباه بودن داده‌ها است. پروفسور «گوئیدو ریزالتی» از دانشگاه فیرنزو، در این‌باره می‌گوید: «این مدل بسیار جالب است، زیرا می‌تواند دو معما را هم‌زمان حل کند، ما همچنان به کار بر روی این مدل ادامه خواهیم داد و قبل از این‌که بتوانیم این مساله‌ی‌ بغرنج‌ و پیچیده‌ی‌ کیهانی را حل کنیم، باید مدل‌های بیشتری را با جزئیات فراوان بررسی کنیم.»

در ماموریت‌های فضایی آینده، از جمله فضاپیمای اقلیدس که برای سال ۲۰۲۲ برنامه‌ریزی شده است، اطلاعات بیشتری به‌دست خواهد آمد.

نوشته: آلفردو کارپینتی
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد