بیگ بنگ: دانشمندان در 6 تا 10 میلیارد سال نوری دورتر یک فضای خالی به اندازه 1 میلیارد سال نوری کشف کرده اند. این فضا عاری از ماده عادی و ماده تاریک است و هیچ نوع اشعه یا نور قابل تشخیصی را ساطع نمی کند.

به گزارش بیگ بنگ، ستاره شناسان سال هاست به اين موضوع پي برده اند كه جهان در مقياس هاي بزرگ پر از فضا هاي خالي از ماده است. به هر حال بيشتر اين فضا هاي خالي كوچك هستند. به علاوه تعداد حفره هاي كشف شده ، با افزايش اندازه ، كاهش مي يابد. اما این حفره ی فضایی بزرگترین فضای خالی است که تاکنون اختر شناسان در جهان کشف کرده اند و مساحت آن نزدیک به 1 میلیارد سال نوری است که عاری از ماده و ماده تاریک میباشد.

این یافته نظریه های مربوط به تشکیل ساختار در مقیاس وسیع جهان را نیز به چالش می کشد. گر چه پيش از اين مطالعات بر روي چاله ها و يا فضا هاي خالي در مقياس هاي بزرگ كيهاني انجام شده بود اما اين كشف بزرگ همه ي آنها را كوچك جلوه داد. لاورنس رودنيك از دانشگاه مينستا گفت: نه تنها تا كنون هيچكس حفره ای به اين بزرگي را پيدا نكرده بودیم ، بلكه ما هرگز حتي انتظار پيدا شدن نمونه اي با اين اندازه را نداشتيم.

دانشمندان بخشي از كار خود را به وسيله ي داده هایی از پيمايش راديو تلسكوپ NRAO در آسمان انجام دادند. پروژه اي كه آسمان را به صورت كامل با راديو تلسكوپ به تصوير مي كشد، مطالعه ي دقيق آنها از داده ها افت قابل توجهي را در تعداد كهكشان هاي منطقه اي از آسمان در صورت فلكي نهر نشان داد که باعث تعجب محققان شد.

دانشمندان پیش از این نیز در مورد این فضای خالی با توجه به داده های ماهواره WMAP اطلاعاتی داشتند. اين منطقه به WMAP Cold Spot لقب داده شده بود. این نقشه با استفاده از امواج راديويي ضعيف باقي مانده از تششعات بیگ بنگ بدست آمد، كه نزديكترين عكس جوانی از جهان مرئي ماست. ماهواره WMAP تفاوت هاي دمايي تا حدود ميليونم درجه را اندازه گرفت ؛و در عین تعجب به منطقه سردی در این نقشه بر خورد کرد. ان ناحیه در فاصله 6 تا 10 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد و خالی از هر نوع ماده عادی و ماده تاریک میباشد.

فوتون هاي تابش زمينه ي كيهاني زماني كه از ميان منطقه ي محصور به وسيله ي مواد رد مي شوند مقدار كمي انرژي به دست مي آورند. اين تاثير مسبب معماي انرزي تاريكي است كه باعث شتاب گرفتن انبساط جهان شده است. اين بهره در انرژي فوتون باعث پديدار شدن تابش زمينه ي كيهاني با گرماي اندك در آن محيط مي شود.وقتي فوتون ها در ميان فضاي خالي حركت مي كنند، مقداري از انرژيشان را به خاطر اين اثر از دست مي دهند و همچنين گذر تششعات تابش زمینه کیهانی به اين صورت يك منطقه ي سردتر را نشان می دهد. (1)

در نظريه بیگ بنگ اعتقاد بر اين است که جهان ما در آغاز بسيار بسيار داغ و کوچک بود که بسرعت منبسط و سرد شده است. اين انبساط، مانند يک انفجار خيلي سريع اتفاق افتاده و به همين دليل به اين نظريه ، بیگ بنگ مي گويند. اين انفجار از خودش تابشي به جاي گذاشته و از آنجا که بیگ بنگ در همه جاي عالم اتفاق افتاده، اين تابش نيز همه جهان را پر کرده و از همه سو به ما مي رسد. به همين دليل به آن تابش زمينه کيهاني (CMB) مي گويند. اولین بار در سال 1995 ماهواره جستجوگر تابش زمينه کيهاني (COBE) از ناسا افت و خيزهاي بسيار کوچکي را در تابش زمينه کيهاني کشف کرد. و سپس ماهواره WMAP این تابش پس زمینه کیهانی را به تصویر کشید.

تصویر تابش پس زمینه کیهانی مانند عکس بسيار باکيفيتي است که در آن حتي مي شود نام نوزاد را روي پلاکش خواند. اطلاعات جديدي که در اين افت و خيزهاي کوچک وجود دارد، بسياري از مسائل کيهان شناسي را روشن مي کند، خيلي از پرسشهاي بنيادين را پاسخ مي دهد و پرسشهايي عميق تر و تازه تر بر مي انگيزد. با اين داده ها، دانشمندان توانسته اند سن و ساختار عالم را با دقت بسيار زيادي تعيين کنند. داده هاي WMAP با نتايج حاصله از ديگر روشهاي مطالعه جهان اوليه از قبيل تلسکوپ فضايي هابل و جستجوگر تابش زمينه کيهاني (COBE) همخواني داشت.(2)(3)

به تازگی ماهواره پلانک نقشه دقیق تری از این تابش کیهانی تهیه کرد. داده های جدید همچنین بیانگر این است که انرژی تاریک کمتری و ماده ی تاریک و ماده ی معمولی بیشتری در کیهان وجود دارند. این نقشه حاصل پانزده و نیم ماه خیره شدن به دمای و اندازه گیری تابش مایکرو ویو پس زمینه ی کیهان است.

برابر برآورد جدیدی ماده تاریک در جهان ۲۶٫۸ درصد است، که قبلا ۲۴ درصد بود، در حالی که انرژی تاریک به میزان ۶۸٫۳ درصد میباشد، در حالی که قبلا ۷۱٫۴ درصد بود. ماده ی معمولی در حال حاضر ۴٫۹ درصد براورد می شود، که قبلا ۴٫۶ درصد بود. تصویربرداری پلانک از قدیمی ترین نور در جهان که به نام پس زمینه کیهانی شناخته می شود ، با دقت بی سابقه ای انجام شد. سن جهان کمی بالاتر از انتظار ماست. چند سال پیش، فضاپیمای WMAP سن کیهان را ۱۳٫۷۳ سال تعیین کرده بود ، پلانک نشان داد که کیهان نزدیک به ۱۰۰ میلیون سال قدیمی تر از آن است و برابر ۱۳،۸۲ میلیارد سال دارد.(4)

از روی داده ها و نقشه دقیق تر پلانک دانشمندان توانستند روی ناحیه سرد یا همان فضای خالی مد نظر کیهان زوم کنند و تعدادی از آنها نظریاتی را ارائه دادند. این نقشه تمرکز بیشتری در نیمه جنوبی آسمان و یک نقطه سرد دارد که با درک کنونی از فیزیک قابل توضیح نیست. یکی از این دانشمندان لائورا مرسینی هیوتون، فیزیکدان نظری دانشگاه کارولینای شمالی و ریچارد هولمان، است، این دانشمند در سال ۲۰۰۵ پیش‌بینی کرده بود که ناهنجاریها در تابش وجود داشته و در اثر کشش از سوی جهانهای دیگر ایجاد شده‌اند. اکنون که مرسینی هیوتون داده‌های پلانک را برسی کرده، بر این باور است که فرضیه وی درست بوده است.

بررسی های وی روی نقشه‌ای از جهان که از روی داده‌های فضاپیمای پلانک بدست آمده نشان می دهد که این ناهنجاری ها می‌توانند توسط کشش گرانشی جهان های دیگر ایجاد شده باشند. همچنین یافته‌های وی نشان می‌دهد که تعداد نامحدودی از جهان های دیگر در خارج از جهان ما می تواند وجود داشته باشد.  در آن جهان مکانی نیست که بتوانبم برویم، چیدمان ابعاد آن هم کاملاً متفاوت از جهان ما خواهد بود، اما یک راه وجود دارد که بتوانیم حضور آن را حس کنیم اگر دو جهان به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند جاذبه گرانشی شان هر چیزی را با جرمشان به سمت لبه های مربوطه خود میکشاند و به همین دلیل است که ما نقطه سرد را می بینیم و به همین دلیل است که “انرژی تاریک” کهکشان های را به سمت خود می کشاند و به حرکت در می آورد در واقع این جهانی دیگر است که بر روی جهان ما فشار وارد میکند و به سوی خودش می کشد. اگرچه برخی دانشمندان در مورد نظریه جهان های دیگر تردید دارند، این یافته‌ها می‌تواند گامی رو به جلو در جهت تغییر دیدگاه فیزیک باشد. (5)

نویسنده: سمیر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

پی نوشت:
1- http://www.newscientist.com/article/dn12546-biggest-void-in-space-is-1-billion-light-years-across.html
2-http://en.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_Microwave_Anisotropy_Probe
3-http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_Background_Explorer
4-http://www.nasa.gov/mission_pages/planck/news/planck20130321.html
5-http://www.sott.net/article/261995-Is-our-universe-merely-one-of-billions