دانشمندان می‌گویند مساله سرعت انبساط جهان را حل کرده‌اند

دانشمندان می‌گویند روشی جدید می‌تواند به حل مسائل مربوط به سرعت انبساط جهان کمک کند.

غول سرخ

غول سرخی در حال بیرون دادن پوسته‌ای گازی

به گزارش اورانوس و به نقل از آی‌ای، 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 (Hubble tension) است. اخترفیزیکدان‌ها بر سر این موضوع به دو دسته تقسیم شده‌اند. دسته‌ای معتقدند که اختلاف چشم‌گیر است و برای توجیه آن به فیزیک جدید نیازمندیم. دسته دیگر این تفاوت را ناشی را روش‌های متفاوت می‌دانند. پژوهش جدیدی نشان می‌دهد که این تفاوت آنچنان هم تفاوت نیست.

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.

محقان در یکی از روش‌ها، به نور ضعیف باقی مانده پس از مه‌بانگ نگاه کردند. این نور موسوم به زمینه مایکروویو کیهانی (Cosmic Microwave Background) با استفاده از تلسکوپ‌های موجود در فضا و همچنین تلسکوپ‌های زمینی اندازه‌گیری شد. مشاهدات به “مدل استاندارد” جهان اولیه منتقل شد و برای تخمین ثابت هابل استفاده شد. پاسخ، ۶۷.۴ کیلومتر در ثانیه به ازای هر مگا پارسک بود.

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 ۱۳۸۰ وندی فریدمن و گروه‌ش در دانشگاه شیکاگو با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل ستارگان موسوم به قیفاووسی (Cepheid) را رصد کردند و دریافتند که ثابت هابل ۷۲ کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک است.

فریدمن و تیمش در طول سال‌ها به بررسی قیفاووسی‌ها ادامه دادند، اما در سال ۲۰۱۹ تصمیم گرفتند با بررسی ستاره‌های غول 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 این ستاره‌ها، فاصله آنها تا کهکشان‌های میزبان‌شان را اندازه بگیرند. اما این اندازه‌گیری‌ها باید دقیق باشد. بنابراین فریدمن و گروه‌ش 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 بدست آوردند 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 قیفاووسی همیشه کمی پیچیده‌تر بوده است. آنها ستاره‌های جوانی در مناطق فعال ستاره‌ساز کهکشان‌ها هستند و این یعنی که چیزهایی مانند گرد و غبار یا آلایندگی ستاره‌های دیگر در اندازه‌گیری‌ها دخیل می‌شود.

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.

این مطالعه در مجله Astrophysical Journal منتشر خواهد شد.

 

منبع

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه
  • instagram

دیدگاهتان را بنویسید

آخرین مطالب