مساله سرعت انبساط کیهان بزودی حل می‌شود

ما می‌دانیم که کیهان در حال انبساط است، اما دقیقا نمی‌دانیم که این انبساط با چه سرعتی پیش می‌رود. دانشمندان بتازگی اعلام کردند یک روش جدید می‌تواند به حل مسائل مربوط به “سرعت انبساط کیهان” کمک کند.

Universe Expansion

جهان ما با چه سرعتی در حال انبساط است؟ برای پاسخ به این سوال، دانشمندان از دو روش مختلف استفاده کردند و دو پاسخ یافتند که اندکی با یکدیگر متفاوت هستند و این تفاوت، منبع چیزی به نام “کشش هابل” است.

امروزه یکی از جذاب‌ترین معماهای کیهان شناسی، “کشش هابل” است که شامل اندازه‌گیری “ثابت هابل” است که سرعت انبساط کیهان را نشان می‌دهد. “قانون هابل” قانونی در اختر فیزیک و کیهان‌شناسی است که فرض می‌کند جهان با سرعتی ثابت که برای تمام زمان‌ها ثابت است، در حال گسترش است.

“ثابت هابل” نشان دهنده سرعت انبساط جهان است. دانستن آن می‌تواند به ما کمک کند تا درک کنیم جهان ما چند ساله است و چگونه تکامل یافته است. دانشمندان برای تعیین این عدد از دو روش استفاده کردند. اخترفیزیکدانان به دو گروه تقسیم شدند؛ گروهی که فکر می‌کرد این تفاوت در پاسخ‌ها قابل توجه است و برای توضیح آن نیاز به فیزیک جدیدی داریم و گروه دیگر آن را به تفاوت در روش‌ها نسبت می‌داد. اکنون یک مطالعه جدید می‌گوید که این تفاوت ممکن است خیلی هم تفاوت خاصی نباشد.

ناسازگاری کنونی بین نتایج، به دلیل دو روش اصلی سنجش انبساط ایجاد شده است. یکی از این روش‌ها به «تابش زمینه کیهانی» (CMB) می‌پردازد که بقایایی از بیگ بنگ است و دانشمندان با انجام محاسبات به سرعت، ۶۷.۴ کیلومتر در ثانیه در هر مگا پارسک رسیدند.

روش دوم این است که به ستاره‌های موجود در جهان نزدیک نگاه کنیم و سرعت حرکت و فاصله گرفتن آنها از ما را اندازه بگیریم. در سال ۲۰۰۱ “وندی فریدمن” و تیمش در دانشگاه “شیکاگو” با استفاده از تلسکوپ هابل به ستارگان موسوم به “دلتا قیفاووسی”نگاه کردند و دریافتند که “ثابت هابل” ۷۲ کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک است. بر اساس این روش، نرخ انبساط کیهان قدری سریع‌تر تخمین زده می‌شود.

یک متغیر دلتا قیفاووسی به ستاره متغیری گفته می‌شود که در این کلاس قرار گرفته باشد. بین قدر مطلق و دوره تناوب نور این گروه ستارگان رابطه مشخصی وجود دارد. از این رو می‌توان به راحتی از طریق داشتن تناوب قدر ظاهری به قدر مطلق آن رسید و از طریق مقایسه، فاصله این ستارگان را بدست آورد. این کار روشی معمول در اندازه‌گیری فاصله بین کهکشانی است.

Red Giant Helium Flash

“فریدمن” و تیمش در طول سال‌ها به بررسی متغیر دلتا قیفاووسی ادامه دادند، اما در سال ۲۰۱۹ تصمیم گرفتند با بررسی ستاره‌هایی به نام “غول‌های سرخ” روش خود را بررسی کنند. “غول‌های سرخ” ستارگان بسیار بزرگ و درخشانی هستند که به اوج درخشندگی می‌رسند و سپس به سرعت محو می‌شوند. دانشمندان می‌توانند با اندازه‌گیری میزان روشنایی اوج آها، فاصله آنها تا کهکشان‌های میزبان خود را اندازه بگیرند. اما این اندازه‌گیری‌ها باید دقیق باشد. بنابراین “فریدمن” و تیمش از چهار روش مختلف اندازه‌گیری برای ستاره‌ها و کهکشان‌های مختلف استفاده کردند و دریافتند که دقت آنها تنها دارای یک درصد خطا است.

آنها سپس از “غول‌های سرخ” برای تخمین “ثابت هابل” استفاده کردند و مقدار آن را ۶۹.۸ کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک دانستند که بسیار نزدیکتر به مقدار حاصل از مشاهده “زمینه مایکروویو کیهانی” بود. “فریدمن” در توضیح علت اختلاف در دو مقداری که به دست آمده گفت: درک و شناخت کامل ستاره‌های دلتا قیفاووسی همیشه کمی پیچیده‌تر بوده است. آنها ستاره‌های جوانی در مناطق فعال ستاره‌ساز کهکشان‌ها هستند و چیزهایی مانند گرد و غبار یا آلودگی ستاره‌های دیگر در اندازه‌گیری‌ها دخیل هستند.

“فریدمن” اطمینان دارد که با راه‌اندازی تلسکوپ فضایی “جیمز وب”، به وضوح و حساسیت بالاتری دست می‌یابیم و داده‌ها در آینده نزدیک بهبود می‌یابند. وی افزود: هنوز مقداری جا برای “فیزیک جدید” وجود دارد، اما حتی اگر اینگونه نباشد، این نشان می‌دهد که مدل استاندارد ما اساساً درست است. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal منتشر خواهد شد. نسخه پیش از چاپ در وبسایت arxiv.org موجود است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید