بیگ بنگ: جهان از زمان وقوع بیگ­ بنگ– توده ­ای کوچک با انرژی فوق ­العاده عظیم که از آغاز کیهان تا به امروز در حال منبسط شدن است- تا به امروز، حدود 14 میلیارد سال، سن دارد. امروز، فضا با صدها میلیارد کهکشان از جمله منظومة شمسی -که بخش کوچکی از کهکشان راه شیری است- پر شده است. اما، دقیقاً چه چیزی سبب توسعه ی کیهان از دوران نوزادی تا زمان حالش، شده است؟ و در آینده چه رخ خواهد داد؟

به گزارش بیگ بنگ، ریسا وکسلر(Risa Wechsler) باستان­ شناس اخترفیزیکی به دنبال پاسخ به این سوالات بنیادی است. تیم “وکسلر” در موسسه اخترفیزیک و کیهان شناسی کاولیِ(KIPAC) دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه شتاب­ دهنده ملی ذرات دانشکده انرژی- اسلاک(SLAC)، با ترکیب داده ­های آزمایشگاهی و تئوری در برنامه شبیه­ سازی کامپیوتری عمیقاً به کاوش در تاریخ کیهانی و ردیابی چگونگی به هم پیوستن ذرات ماده به یکدیگر برای تشکیل ساختارهای بزرگ در جهان در حال انبساط پرداختند. وکسلر-استاد فیزیک و اخترفیزیکدان گفت: «اغلب محاسبات ِ ما در موسسه کیهان شناسی کاولیِ انجام شد و این محاسبات نمودی مهم از همکاری بین اسلاک و استنفورد میباشد.»

سفر ِ شبیه ­سازی شده ی “وکسلر” از طریق فضا-زمان با استفاده از داده­ های آزمایشگاهی متنوعی از جمله مشاهدات ِ موسسه انرژی تاریک(DES) -که به تازگی مجموعه­ ی جدیدی از کهکشان­های همدم فوق ­العاده کم­ نورِ کهکشان راه شیری که غنی از ماده تاریک هستند، کشف کرده اند- انجام شده است. کشش گرانشی از این ماده نامرئی بر روی ماده معمولی (ماده مرئی و قابل رویت) تاثیر می­گذارد و نقش مهمی در تشکیل و رشد کهکشان­ها بازی می­کند.

انرژی تاریک عامل کلیدی دیگری در شکل دادن جهان است: انرژی تاریک جهان را همانند یک بادکنک با روند همیشگی رو به رشد متورم می­کند، ولی محققان درباره ی علت به ­وجود آوردنده ی این انبساط چیز زیادی نمی­ دانند. دو پروژه آینده به وکسلر و دیگر پژوهشگران سرنخ­ های جدیدی درباره ی این انرژی مرموز خواهد داد. دستگاه طیف­ سنجی انرژی تاریک(DESI) -که با همکاری علمی وکسلر هدایت می­ شود- در سال 2018 برای تبدیل تصاویر دو بعدی از بررسی­ هایی مثل DES به نقشه ی سه­ بعدی از کیهان، آغاز به کار خواهد کرد. تلسکوپ بزرگ پیمایشی سینوپتیکی(LSST) که دارای چشم دیجیتال بسیار حساس 3200 مگاپیکسلی­ است و در اسلاک مونتاژ شده، طی چند سال آینده به­ منظور کشف عمیق ­تر فضا در مقایسه با هر تلسکوپ دیگری، شروع به کار خواهد کرد.

وکسلر می­گوید: «نگاه به کهکشان­های دور، جستجو در گذشته است و به ما اجازه می­ دهد تا چگونگی رشد و توزیع کهکشان­هایی که توسط انرژی تاریک در مراحل مختلف زمانی تحت تاثیر قرار گرفته ­اند را اندازه ­گیری کنیم». او همچنین اضافه کرد: «در طی ده سال گذشته، ما پیشرفت­های زیادی در تصحیح و بهبود مدل کیهانی­ داشته­ ایم که بسیاری از ویژگی­های جهان امروز را به خوبی توصیف می­کند. با این­حال، اگر داده ­های آینده مدل امروزی را رد کنند، ما باید به طور کامل دیدمان را از جهان تغییر دهیم».

مدل کنونی نشان می­دهد که جهان تا ابد محکوم به انبساط و گسترش است و هر چه بیشتر و بیشتر در حال تاریک شدن، سرعت گرفتن و دور شدن کهکشان­ها از یکدیگر، میباشد. اما آیا سرعت این شتاب ثابت است یا بسته به فضا-زمان تغییر می­کند؟ و آیا امکان رد شدن نظریه گرانشی در مقیاس­های بزرگ وجود دارد؟ داده ­های بیشتر به پژوهشگران در یافتن ِ پاسخ این پرسش­های اساسی کمک خواهد کرد.

ترجمه: مریم امامی جعفری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com