انرژی تاریک مرموزتر از همیشه
برای بیش از ۲۰ سال فیزیکدانان در شگفت بودند که چرا سرعت انبساط کیهان در حال افزایش است. مطالعات جدید بینش عمیق تری از نیروی مرموز «انرژی تاریک» حاصل آورده است، نتایج محققان نشان می دهد “انرژی تاریک” هر چه که باشد تاثیر شبح وارش در طول زمان هرگز ثابت نبوده است.
در سال ۲۰۱۶ یک تیم بین المللی از محققان با دقت نوسانات در چگالی ماده قابل مشاهده در کیهان را از گذشته تاکنون اندازه گیری کردند. نوسانات صوتی بریون (که به اختصار BAO نامیده می شود) می تواند به عنوان معیاری برای مطالعه فاصلۀ نسبی کهکشانها در طول زمان به کار رود. همانند ستاره شناسان که با استفاده از نور انفجار ابرنواخترها به نحوه انبساط کیهان پی بردند، کیهان شناسان (ستاره شناسان با وسعت نظر بیشتر) از اطلاعات BAO استفاده می کنند.
با استفاده از هر یک از دو روش فوق این طور به نظر می رسد که کیهان در طول عمر ۱۳/۸۲ میلیارد ساله اش باعث گسترش و پراکندگی مواد درونش به اطراف شده است و عجیب تر اینکه سرعت این گسترش از زمان خاصی افزایش یافته است. دانشمندان برای توصیف گسترش و انبساط کیهان از واحدی به نام ثابت هابل استفاده می کنند که تصور می شود میزان آن برابر با برآیند جاذبه که مواد را به سمت خود می کشد و در مقابل تورم فضای بین این مواد، باشد.
حال سوال پیش می آید که چرا فضا گسترش می یابد؟ هیچکس به درستی پاسخ این سوال را نمی داند اما اختر فیزیکدانان به فضای خالی به این صورت نگاه می کنند که دارای خصوصیاتی است و فقط مکانی خالی برای ذرات و میدان ها، نمی باشد. مدلی که در حال حاضر بیشترین مقبولیت را دارد مدل “ماده تاریک سرد لامبدا” نام دارد که در این مدل انرژی تاریک نیروئی فشارنده و ثابت از فضای خالی بین مواد موجود در فضا می باشد که احتمالا از تولید و از بین رفتن ذرات مجازی در این فضای خالی ناشی شده است. اما این مدل بر اساس یک سری پیش فرض ها بنا شده است که باعث به وجود آمدن سوالاتی می گردد. آیا انرژی تاریک حتما باید همانند یک خصیصه پایۀ فضا در طول زمان، ثابت باشد؟ و یا اینکه می توانند همراه با تغییر کیهان از اطراف خود تاثیر پذیرفته و تغییر کند.
بنابر گفته فیزیکدان باب نیکول: «از زمان کشف آن در پایان قرن گذشته، انرژی تاریک به معمایی تو در تو تبدیل شده و همگی ما از رسیدن به بینشی عمیق تر از خصوصیات و منشا آن ناامید هستیم.» اما دانشمندان با اندازه گیری دقیق نوسانات ماده در طول زمان و اضافه کردن اطلاعات خود از BAO به مدل انرژی تاریک گونگ بو ژاو در نهایت به توصیف متغیری از این نیروی مرموز دست یافتند. بخشی از این نتیجه گیری بر اساس اختلافاتی است که بین اطلاعات حاصل از BAO و تفسیر تابش پس زمینه کیهانی، وجود دارند و یکی از راه حل های این اختلافات در نظر گرفتن “انرژی تاریک” نه به عنوان نیرویی ثابت بلکه به صورت نیروئی در حال تغییر در طول زمان می باشد و در صورت صحت این ادعا انرژی تاریک نمی تواند از تولید ذرات مجازی در خلا سرچشمه گرفته باشد.
هر چند اختلاف بین نتایج این مطالعه و نتایج ناشی از مدل ماده تاریک سرد لامبدا به قدر کافی متمایز کننده نیست تا بتواند بر شواهد به نفع انرژی تاریک ثابت بر اساس مدل ِ ماده تاریک سرد لامبدا، غلبه کند. اما با اطلاعاتی که از ابزاری جدید که سال آینده قرار است فعالیت خود را شروع کند به دست می آید، این وضعیت ممکن است تغییر کند. به گفته ژاو: «ما همگی برای رصد تغییرات در این حد در میزان انرژی تاریک بر اساس مشاهدات فعلی هیجان زده هستیم و امیدواریم مشاهدات آینده تایید کننده، مشاهدات فعلی باشد.» اما نتیجه هر چه باشد ارزشش را دارد چرا که سرنوشت ِ آینده کیهان در گرو آن است. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.
برگرفته از sciencealert
