“رشته‌های گازی عظیم” که تکامل کیهان را نشان می‌دهند

0
796

بیگ بنگ: گروهی از دانشمندان برای اولین‌بار شدند یک رشتهٔ گازی را مشاهده کنند که طولی برابر با ۵۰ میلیون سال نوری دارد. ساختار آن به شکل چشمگیری شبیه به پیش‌بینی شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای است. از این رو مشاهدات انجام شده از کیهان، نظریات ما در مورد خاستگاه و تکامل آن را تأیید می‌کنند.

Abell System Optical Imageبه گزارش بیگ بنگ، بیش از نیمی از ماده در کیهان هنوز از چشمان ما پنهان مانده است. از سویی، اخترفیزیکدانان محل این مواد را حدس زده‌اند: در به اصطلاح «رشته‌ها» ی عجیب و عظیم مثل ساختارهای گاز داغی که در اطراف کهکشان‌ها وجود داشته و خوشه‌های کهکشانی را به یکدیگر متصل می‌کنند.

ما وجود خود را مدیون اختلالی کوچک هستیم. نزدیک به ۱۳.۸ میلیارد سال پیش، بیگ بنگ اتفاق افتاد؛ آغاز فضا و زمان و همچنین تمام موادی که کیهان را تشکیل می‌دهند. با اینکه این مواد در ابتدا در یک نقطه متمرکز بوده‌اند، اما چندی بعد با سرعتی خیره کننده شروع به گسترش کردند؛ یک ابر گازی عظیم که در آن مواد به صورت تقریباً یکسانی گسترده شده بود.

برخی قسمت‌های این ابرها چگال‌تر از قسمت‌های دیگر بودند و تنها با همین یک دلیل سیاره‌ها، ستاره‌ها و کهکشان‌ها به وجود آمدند. دلیل این مسئله آن است که قسمت‌های چگال‌تر، اندکی نیروی گرانشی بیشتری دارند که گاز را از اطراف به درون آن‌ها می‌کشد. از این رو مواد بیشتری در طول زمان در این مناطق متمرکز شدند. از سویی فضای میان آنها خالی و خالی‌تر شد. در طول ۱۳ میلیارد سال، نوعی ساختار اسفنجی شکل گرفت: حفره‌های بزرگ و خالی از ماده که مناطق بین آنها را هزاران کهکشان پر کرده است. ما این مناطق کوچک را خوشه‌های کهکشانی می‌نامیم.

Abell System eROSITA X ray Image scaled
تصویر سمت چپ شبیه‌سازی رایانه‌ای در مقابل تصویر عکس تلسکوپی در سمت راست از این خوشۀ کهکشانی

شبکه‌ای از رشته‌های گازی

اگر واقعاً این اتفاق افتاده باشد، کهکشان‌ها و خوشه‌ها هنوز باید به وسیله بقایای این گاز به هم متصل شده باشند؛ چیزی شبیه به تار عنکبوت. پروفسور “توماس رایپریچ” از موسسه اخترشناسی آرگلاندر در دانشگاه بُن در این باره گفت: «بنا بر محاسبات، بیش از نیمی از مواد باریونی در این رشته‌ها قرار دارند. این همان شکلی از ماده است که ستاره‌ها، سیاره‌ها و حتی ما را تشکیل داده است.» با این وجود هنوز به دام دیدگان ما نیافتاده است: به خاطر انبساط گستردۀ این رشته‌ها، مواد درون آنها به شدت رقیق شده است: تنها ۱۰ ذره به ازای هر متر مربع وجود دارد که بسیار کمتر از بهترین نواحی خلأ مصنوعی ما است.

اگرچه “رایپریچ” و همکارانش به کمک ابزار اندازه‌گیری جدیدی، یعنی تلسکوپ ای روزیتا، می‌توانند برای اولین‌بار این گاز را به طور کامل آشکار سازند. او در این باره می‌گوید: «ای روزیتا حسگرهای بسیار قدرتمندی برای شناسایی پرتو ایکسی دارد که از گازهای درون رشته‌ها تصاعد می‌شود. همچنین میدان دید خوبی در این تلسکوپ وجود دارد؛ مثل یک لنز عریض و قادر است در هر مرتبه قسمت بزرگی از آسمان را با کیفیتی بالا شکار کند». با این ویژگی ما می‌توانیم تصاویر دقیقی از اجرام بزرگی مثل این رشته‌ها در زمان کوتاهی ثبت کنیم.

Abell System eROSITA Image scaled
تصویر سمت چپ شبیه‌سازی رایانه‌ای در مقابل تصویر عکس تلسکوپی در سمت راست از این خوشۀ کهکشانی

تأیید مدل استاندارد

محققان در پژوهش خود جرمی آسمانی با نام Abell 3391/95 را بررسی کردند. این جرم، یک سامانه با ۳ خوشۀ کهکشانی است که نزدیک به ۷۰۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد. تصاویر تلسکوپ روزیتا نه تنها خوشه‌ها و کهکشان‌های بسیار، بلکه رشته‌های گازی متصل کننده آنها را نیز نشان می‌دهد. سراسر این رشته ۵۰ میلیون سال نوری طول دارد، اما ممکن است عظیم‌تر هم باشد: دانشمندان فرض را بر این گرفتند که تصاویر موجود فقط قسمتی از این جرم را نشان می‌دهد.

“رایپریچ” افزود: «ما مشاهداتمان را با نتایج یک شبیه‌سازی که مربوط به بازسازی مراحل تکامل کیهان است، مقایسه کردیم. تصاویر تلسکوپ روزیتا بسیار شبیه به تصاویر تولیدشده توسط رایانه هستند. این بدان معناست که مدل معروف استاندارد تکامل کیهان، درست است.

“رایپریچ” عضوی از منطقه تحقیقاتی فرارشته‌ای(TRA) «واحدهای سازندۀ ماده و برهم کنش‌های بنیادین» در دانشگاه بن است. دانشمندان دانشکده‌ها و رشته‌های مختلف گرد هم آمدند تا در ۶ فرا رشته متفاوت به همکاری در موضوعات گوناگون دانشگاه عالی بپردازند. نتایج این مشاهدات در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده‌ است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com


ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.