سرنخ تازه‌ای از چگونگی انبساط جهان

نورنیوز-گروه بین‌الملل: انرژی تاریک، نیروی اسرارآمیزی است که باعث می‌شود جهان با شتاب بیشتری منبسط شود و حدود ۶۸ درصد از کل انرژی کیهان را تشکیل می‌دهد. این داده‌ها نشان می‌دهد که انرژی تاریک ممکن است برخلاف تصور قبلی، ثابت و یکنواخت نباشد و در طول زمان تغییر کند. وبگاه فیز در گزارشی آورده است:

پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند استرالیا با گردآوری اطلاعات مربوط به ۲ هزار و ۸۸۴ ابرنواختر نوع یکم ای (Type Ia)، که برای اندازه‌گیری فاصله‌های کیهانی استفاده می‌شوند، موفق به ایجاد بزرگ‌ترین و جامع‌ترین پایگاه داده اَبَرنواَخترها (انفجارهای عظیم و درخشان ستاره‌ای) شده‌اند. این طرح که به گفته محققان استانداردی جدید در کیهان‌شناسی اَبَرنواَخترها ایجاد کرده، می‌تواند درک ما از انرژی تاریک را دگرگون کند.

رایان کامیلری (Ryan Camilleri)، دانشجوی دکتری و عضو این گروه پژوهشی می‌گوید: ما سه دهه مشاهده نجومی را در یک چارچوب واحد و منسجم بازسازی کرده‌ایم. داده‌های خود را با سایر اندازه‌گیری‌های کیهانی، از جمله نورِ باقی‌مانده از مِه‌بانگ (تابش زمینه کیهانی که بازمانده انفجار بزرگ آغازین جهان است) و نقشه‌های توزیع کهکشان‌ها در فضا، ترکیب کرده‌ایم. به‌جای تأیید مدل استاندارد کیهان‌شناسی، که فرض می‌کند انرژی تاریک ثابت و تغییرناپذیر است، شواهد بیشتری پیدا کرده‌ایم که نشان می‌دهد انرژی تاریک ممکن است در طول زمان تغییر کند.

این ابرنواخترها مانند چراغ‌هایی با روشناییِ یکسان، به اخترشناسان امکان می‌دهند تا فاصله کهکشان‌های دوردست را محاسبه کنند و از این طریق، تاریخچه انبساط جهان را ترسیم نمایند.

بازسازی سه دهه رصد

این پایگاه داده، اندازه‌گیری‌های تاریخی را با داده‌های جدید منتشرشده در سال ۲۰۲۴ میلادی از بررسی انرژی تاریک ترکیب کرده است. به‌منظور یکپارچه‌سازی این اطلاعات، مشاهدات قدیمی با استفاده از روش‌های نوین، دوباره تحلیل شده‌اند.

کامیلری توضیح می‌دهد: در طول سال‌ها، اطلاعات زیادی درباره رفتار ابرنواخترها به‌دست آورده‌ایم و توانسته‌ایم این درک بهبودیافته را به داده‌های قدیمی‌تر اعمال کنیم. کار گسترده‌ای برای ارتباط مشاهدات انجام‌شده توسط تلسکوپ‌های مختلف با قابلیت‌های گوناگون انجام شده و عواملی مانند غبار کیهانی و جرم کهکشان‌ها که می‌توانند بر نور رسیده از ابرنواختر تأثیر بگذارند، در نظر گرفته شده است. همچنین اثرات ظریف‌تری مانند همگرایی گرانشی (Gravitational Lensing)، یعنی خم‌شدن و بزرگ‌نمایی نور در اطراف اجرام بزرگ در مسیر سفر از ابرنواختر به زمین، را نیز در تحلیل‌های خود گنجانده‌ایم.

نشانه‌های مستقل از تغییر انرژی تاریک

تامارا دیویس (Tamara Davis)، اخترفیزیکدان این طرح می‌گوید: داده‌های ابرنواختری ما از بررسی انرژی تاریک (DES) در سال ۲۰۲۴ میلادی برای اولین‌بار نشانه‌هایی از تغییرپذیری انرژی تاریک را نشان دادند و این گردآوری جدید نیز انحراف از مدل استاندارد (هرچند در جهتی کمی متفاوت) را تأیید می‌کند.

او می‌افزاید: به‌طور مشابه، نتایج ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) نیز در بررسی‌های خود از امواج صوتیِ باقی‌مانده از جهان اولیه (بازمانده امواج صوتی از اوایل عمر جهان که در توزیع کهکشان‌ها اثر گذاشته است)، نشانه‌هایی از تغییرات انرژی تاریک پیدا کرده است؛ بنابراین، دو اندازه‌گیری کاملاً مستقل، نشانه‌هایی از تغییرپذیری انرژی تاریک در زمان یافته‌اند که فرض مدل استاندارد مبنی بر تغییرناپذیری انرژی تاریک را به چالش می‌کشد.

دیویس همچنین اشاره می‌کند که این پژوهش‌ها ممکن است کلیدی برای توضیح چگونگی سازگاری گرانش و فیزیک کوانتومی باشند: می‌دانیم که این دو نظریه هر کدام در قلمرو خود بسیار موفق هستند؛ بنابراین اگر بتوانیم راهی برای تلفیق آنها پیدا کنیم، گام بزرگی در فیزیک نظری برداشته‌ایم.

چشم‌انداز آینده

این پایگاه داده، برای سال‌های آینده با اطلاعات جدیدتری تکمیل خواهد شد؛ از جمله برنامه دِبَس (DEBASS) که مخفف برنامه اَبَرنواَخترهای بنیادی انرژی تاریک در سراسر آسمان است. این برنامه با هدف جمع‌آوری داده‌های دقیق‌تر از صدها ابرنواختر نزدیک‌تر به زمین، جایگزین داده‌های قدیمی‌تر می‌شود و می‌تواند به درک بهتر ماهیت انرژی تاریک کمک کند.