سایه‌های تردید بر نظریه انبساط شتاب دار کیهان

بیگ بنگ: پنج سال پیش، جایزه‌‎ی نوبل فیزیک به سه اخترشناس به دلیل اینکه در اواخر دهه‌ی نود میلادی نشان داده‌ بودند نرخ گسترش (انبساط) کیهان شتابدار است اهدا شد. نتیجه‌گیری آنها بر پایه‌ی بررسی‌هایی بود که با بهره از مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل و چند تلسکوپ زمینی روی ابرنواخترهای گونه‌ی Ia -انفجار سهمگین گرماهسته‌ای ستارگان- انجام شده بود. این باعث پذیرش گسترده‌ی این نظریه‌ شد که کیهان در تسلط جوهره‌ای رازگونه به نام “انرژی تاریک” است که به گسترش آن شتاب می‌دهد. اکنون گروهی از دانشمندان به رهبری “سوبیر سرکار” از بخش فیزیک دانشگاه آکسفورد سایه‌های تردید بر این مفهوم کیهان‌شناختی استاندارد انداخته‌اند.

1این پژوهشگران با بهره گرفتن از یک مجموعه‌ی رو به گسترش از داده‌ها -کاتالوگی از ۷۴۰ ابرنواختر رده‌ی Ia، (بیش از ده برابر نمونه‌های دهه‌ی ۱۹۹۰)، پی بردند که شواهد شتاب کیهان شاید سست‌تر از چیزی باشد که گمان می‌رفت، زیرا این داده‌ها با یک نرخ ثابتِ گسترش همخوانی دارند. پرفسور سرکار، که در بنیاد نیلز بوهر کپنهاگ نیز جایگاهی دارد می‌گوید: «کشف گسترش شتابدار کیهان برنده‌ی جایزه‌ی نوبل و جایزه‌ی کیهان‌شناسی گروبر شد، و همچنین جایزه‌ی Breakthrough در فیزیک بنیادی را هم به دست آورد. این یافته به پذیرش گسترده‌ی این اندیشه انجامید که کیهان در تسلط “انرژی تاریک” است که مانند یک ثابت کیهان‌شناسی رفتار می‌کند- این نظریه اکنون به نام “مدل استاندارد” کیهان‌شناسی شناخته می‌شود.»

«ولی اکنون داده‌های بسیار بیشتری درباره‌ی ابرنواخترها در دست داریم که به کمکشان می‌توانیم بررسی آماری دقیق و پر جزییاتی انجام دهیم. ما تازه‌ترین فهرست از ۷۴۰ ابرنواختر گونه‌ی Ia -بیش از ده برابر نمونه‌هایی که کشف پیشین بر پایه‌ی آنها انجام شد- را بررسی کردیم و دریافتیم که شواهد گسترش شتابدار حداکثر باید امتیاز ۳ سیگما بگیرد. این بسیار کمتر از “۵ سیگما” است، بالاترین امتیاز در یافته‌های علمی و امتیاز استاندارد که برای ادعای کشفی با ارزش بنیادین نیازست.» [امتیازی که به آشکارسازی امواج گرانشی در سال گذشته داده شد ۵ سیگما بود]

«به عنوان نمونه‌ای مشابه در این زمینه می‌توان از ادعای دانشمندان در کشف یک ذره‌ی تازه با وزن ۷۵۰ گیگا الکترون ولت یاد کرد که بر پایه‌ی داده‌های به دست آمده از برخورددهنده‌ی هادرونی بزرگ در سرن انجام شده بود. این یافته در آغاز امتیازی بالاتر از کشف شتاب گسترش کیهان گرفت که دسامبر پارسال به ۳.۹ و ۳.۴ هم رسید- و بیش از ۵۰۰ پژوهشنامه‌ی نظری هم درباره‌اش نوشته شد. ولی در ماه آگوست اعلام شد که داده‌های تازه نشان می‌دهند امتیاز این کشف به ۱ سیگما هم نمی‌رسد. این کشف تنها یک نوسان آماری بود و چنین ذره‌ای وجود نداشت.»

universe-expansionداده‌های دیگری هم در دسترس هست که به نظر می‌رسد از نظریه‌ی گسترش شتابدار کیهان پشتیبانی می‌کنند، مانند داده‌هایی درباره‌ی تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان (پس‌تاب کم‌سوی بیگ بنگ) که از ماهواره‌ی پلانک به دست آمده. ولی پرفسور سرکار می‌گوید: «همه‌ی اینها بررسی‌های نامستقیمی است که در چارچوب یک مدل فرضی انجام شده‌اند، و تابش زمینه‌ی ریزموج کیهانی به طور مستقیم تحت تاثیر انرژی تاریک نیست. در واقع، عملا یک اثر نامحسوس وجود دارد -اثر یکپارچه‌ی ساش-ولف، ولی به طور متقاعد کننده‌ای آشکار نشده است.»

«پس کاملا امکان این هست که گمراه شده باشیم و وجود انرژی تاریک نتیجه‌ی بررسی داده‌ها در یک مدل نظری باشد که بیش از حد ساده شده: نظریه‌ای که در واقع در دهه‌ی ۱۹۳۰ پی‌ریزی شد، بسیار پیش از آن که داده‌های واقعی در دست باشد. اگر مشاهدات بر پایه‌ی یک چارچوب نظری پیچیده‌تر انجام شود، چارچوبی که در آن، کیهان دقیقا همگن نیست و محتوای ماده‌ی آن شاید مانند یک گاز آرمانی (ایده‌آل) نباشد (دو تصور کلیدیِ مدل استاندارد کیهان‌شناسی)، شاید به خوبی بتواند به دستاوردی بدون نیاز به انرژی تاریک بیانجامد. در واقع، انرژی خلا چیزیست که ما مطلقا هیچ شناختی از آن در نظریه‌ی بنیادی نداریم.»

استاد سرکار می‌افزاید: «به طور طبیعی، برای قانع کردن جامعه‌ی فیزیک باید پژوهش‌ها و کارهای بسیاری انجام شود، ولی بررسی ما توانست لرزان بودن یک ستون کلیدیِ مدل استاندارد را نشان داد. امید می‌رود این انگیزه‌ای برای بررسی‌های بهترِ داده‌های کیهان‌شناختی پدید آورد، و همچنین الهام‌بخش نظریه‌پردازان برای آزمودن مدل‌های کیهان‌شناختی دیگری باشد. پیشرفت چشمگیر زمانی به دست خواهد آمد که تلسکوپ بی‌اندازه بزرگ اروپا(European Extremely Large Telescope) با یک جستجوگر فرا-حسی لیزری رصدهایی انجام دهد و در یک دوره‌ی ۱۰ تا ۱۵ ساله، به طور دقیق شتابدار بودن یا نبودن نرخ انبساط کیهان را بسنجد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در گزارش‌های علمی نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: ox.ac.uk ، برگردان: ۱star-7skies

image_pdfimage_print
(26 نفر , میانگین : 4٫69 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=57886
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *