بیگ بنگ: «پائول ام. ساتر» اخترفیزیکدان ِ دانشگاه ایالتی اوهایو که کتابی هم با عنوان «جایگاه انسان در کیهان» به رشته تحریر در آورده، در این مطلب دربارۀ “تارهای کیهانی” نوشته است. اگر به خارج از سامانه خورشیدی خودمان یا حتی خوشه‌های ستاره‌ای و کهکشان‌ها تامل کنیم، شاهد ظهور الگوی حیرت برانگیزی در بزرگترین مقیاس‌ها هستیم.

به گزارش بیگ بنگ، وقتی آنقدر به فضای بیرونی زوم کنید تا اینکه تمامی کهکشان‌ها به صورت نقاط ریزی از نور دیده شوند، با یک تار مواجه خواهید شد. طناب‌های طویل و نازکی از کهکشان‌ها که گستردگی‌شان به میلیون‌ها سال نوری می رسد. این گِره‌های عظیم، فشرده و متراکم از هزاران کهکشان را خوشه نامیده‌اند. دیواره‌های ضخیم و وسیع و صفحات کهکشان‌های بیشتر را نیز به اصطلاح “تار کیهانی” می نامند.

تار کیهانی بزرگترین الگوی موجود در طبیعت است که به طور کامل کیهان را پُر می کند. این تار بعنوان یک ساختار عظیم و وسیع به شمار می آید، اما در عین حال گویی رشته‌هایی شکننده و ظریف آن را تشکیل داده‌اند. در میان دیواره‌ها و گره‌های این تار، فضاهای خالی و بزرگ کیهانی قرار دارند. این فضاها که 20 میلیون تا صدها میلیون سال نوری گستردگی دارند، به بیابان‌های کیهان معروف هستند؛ که تقریبا عاری از ماده‌اند. به لحاظ حجم، قسمت اعظم کیهان فضای خالی است؛ هیچ چیز(Nothing). اما وقتی نوبت به بررسی مسائل کیهانی میرسد، این «هیچ چیز» بسیار قدرتمند جلوه کرده و درک ما را با مشکل روبرو میسازد.

اگرچه تار کیهانی بزرگ، پیچیده و وهم آور است، اما سرچشمه‌های عجیبی دارد و داستان حیات آن هم ملال‌آور است. مدت‌ها پیش (یعنی تقریبا 13.8 میلیارد سال گذشته)، هیچ تار کیهانی وجود نداشت. خبری از کهکشان‌ها و ستاره‌ها نبود. فقط عناصر اساسی کیهان وجود داشتند: ماده تاریک، هیدروژن، هلیوم و آثار اندکی از لیتیوم. همه اینها مثل شیری که از فروشگاه می خرید، همگن بودند؛ و تا حدود زیادی به صورت یکنواخت در سرتاسر کیهان پراکنده شدند.

اما تفاوت‌های اندکی هم در برخی مناطق وجود داشت. برخی نقاط دارای تراکم بیشتری بودند. برخی نقاط از تراکم کمتری بهره می بردند. و نقاط متراکم تر هم کِشش گرانشی نسبتا بیشتری در مقایسه با نقاط کم تراکم داشتند. لذا آن نقاط سنگین‌تر بر همسایه‌های خود فشار آورده، بزرگتر شدند و از گرانش قوی‌تری هم بهره‌مند شدند. این فرایند تداوم پیدا کرد. ماده به بسته‌های متراکم و چگال گسترش پیدا کرد و در آنجا زمینه‌ساز پیدایش نخستین ستارگان، کهکشان‌ها و خوشه‌ها شد. این ماده باید از جایی آمده باشد. با رشد و تکامل تار کیهانی، قسمت‌های تاریک خالی شدند و اثری از ماده در آنها پیدا نمیشد.

فسیل‌های کیهان

البته این فضاهای خالی به طور کامل تهی نیستند. چند کهکشان کوتوله پراکنده و کم نور وجود دارد که در پیرامون این نواحی تهی شناور هستند. ماده تاریک و هیدروژن توانستند حیات را در آن نواحی گسترده تاریک و تهی به ارمغان بیاورند. اما در هر صورت، این فضاها(voids) تاریک و تهی از ماده هستند. و به خاطر همین تهی بودن، این فضاها با یک چیز پُر شده‌اند: انرژی تاریک.

این همان نامی است که دانشمندان به انبساط/گسترش شتابدار کیهان داده‌اند. ما از ماهیت واقعی انرژی تاریک خبر نداریم، اما حدس و گمان ما این است که انرژی تاریک با خلاء فضا-زمان ارتباط دارد: هر جا خلاء باشد، انرژی تاریک هم هست. به لحاظ فنی، در اتاقی که این مطلب را میخوانید، انرژی تاریک وجود دارد و در بسته‌های کوچک خلاء در درون و میان اتم‌ها گسترده است. اما انرژی تاریک چندان قدرتمند نیست، و وجود هر چیز دیگری بر آن سایه می اندازد: مثل ماده، تابش، جوراب‌های کثیف در گوشه خانه و هر چیز دیگر.

ما انرژی تاریک را تجربه نمی کنیم، زیرا محیط‌مان مملو از وسایل و دستگاه است. هیچ چیزی در فضاهای خالی وجود ندارد که با انرژی تاریک رقابت کند؛ یعنی این مکان‌ها دقیقا همان جایی هستند که انرژی تاریک نقش خود را ایفا می کند. انبساط شتابدار کیهان در خود این فضاهای خالی روی میدهد. پس اگر میخواهید اطلاعاتی دربارۀ انرژی تاریک بدست بیاورید، باید به همین فضاهای خالی بنگرید.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: space.com