چه چیز باعث انبساط کیهان می‌شود؟

خبرگزاری برنا-زهرا وجدانی؛ یک مطالعه جدید و پیشگامانه در نهایت می تواند پاسخی به یکی از گیج کننده ترین اسرار اخترفیزیک بدهد . فیزیکدانان پیشنهاد می کنند که سیاهچاله ها می توانند حاوی شکل عجیبی از انرژی باشند که انبساط کیهان را تسریع می کند.

ستاره شناسان از اواخر دهه 1920 می دانستند که جهان در حال انبساط است و برای دهه ها فرض بر این بود که سرعت این انبساط در طول زمان کاهش می یابد. به هر حال، گرانش اشیا را به هم نزدیک‌تر می‌کند، و تصور می‌شد که کشش گرانشی همه‌ی مواد موجود در کیهان به همه چیز کشیده می‌شود.

اما در دهه 1990، اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل به کشف غیرمنتظره ای دست یافتند که دقیقا برعکس در حال رخ دادن بود. هر چه یک شی از نقطه دید ما دورتر بود، سریعتر به نظر می رسید که از ما دور می شود و این نشان می دهد که انبساط جهان در طول زمان شتاب می گیرد. بدون هیچ توضیحی در مدل های آن زمان، نیرویی به نام «انرژی تاریک» فرموله شد که همه چیز را با سرعت فزاینده ای از هر چیز دیگری دور می کند.

ستاره شناسان از آن زمان به دنبال نشانه هایی از این انرژی تاریک بر اساس خواصی که به نظر می رسد، بوده اند. و در یک مطالعه جدید، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان ادعا می‌کنند که شواهدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد انرژی تاریک ممکن است در کجای سیاهچاله‌ها پنهان شده باشد.

برخلاف آنچه ممکن است فکر کنیم، یک خلاء کاملاً خالی نیست، نوسانات کوانتومی تصادفی چیزی را تولید می‌کنند که به عنوان انرژی خلاء شناخته می‌شود، که فشاری به بیرون وارد می‌کند که می‌تواند علیه گرانش عمل کند و انبساط کیهان را هدایت کند. در برخی مدل‌ها، انرژی خلاء را می‌توان در سیاه‌چاله‌ها یافت، و در مطالعه جدید، تیم اولین شواهد رصدی این موضوع را پیدا کرد.

ستاره شناسان با مطالعه تکامل سیاهچاله های کلان پرجرم در مراکز کهکشان ها در طول نه میلیارد سال گذشته شروع کردند. این سیاهچاله ها بیشتر با بلعیدن غبار، گاز، ستارگان و دیگر سیاهچاله ها جرم پیدا می کنند، اما در برخی کهکشان ها که به نام کهکشان های بیضوی غول پیکر شناخته می شوند، این ماده اولیه خشک می شود. در این صورت باید انتظار داشت که سیاهچاله های کلان پرجرم در کهکشان های بیضوی از رشد بازمانند.

محققان توده‌های این سیاه‌چاله‌ها را در کهکشان‌های بیضوی دوردست (که مانند میلیاردها سال پیش دیده می‌شوند) با آن‌هایی که از نظر مکان و زمان به ما نزدیک‌تر بودند، مقایسه کردند و به اندازه کافی، سیاهچاله های کلان پرجرم در کهکشان های بیضوی مدرن بین هفت تا 20 برابر بزرگتر از 9 میلیارد سال پیش هستند.

این نشان می دهد که سیاهچاله های پرجرم می توانند از طریق مکانیسم دیگری نیز جرم بگیرند و اگر حاوی انرژی خلاء باشند، هم به انبساط کیهان کمک می‌کنند و هم از این فرآیند، در پدیده‌ای به نام جفت شدن کیهانی، جرم به دست می‌آورند.

این تیم می‌گوید این اولین شواهد رصدی است مبنی بر اینکه سیاه‌چاله‌ها حاوی انرژی خلاء هستند، و وقتی اعداد را خرد کردند، دریافتند که این می‌تواند میزان انرژی تاریکی را که امروزه در کیهان اندازه‌گیری می‌شود، توضیح دهد.

در حالی که هیچ کمبودی در سایر منابع پیشنهادی انرژی تاریک وجود ندارد، تیم می گوید که این مدل جدید ممکن است تمیزترین باشد. این به این دلیل است که نیازی به افزودن چیز جدیدی به مدل‌های موجود ما نیست، این شکاف را می‌توان توسط سیاه‌چاله‌ها که توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی شده بود، مسدود کرد.

به عنوان یک امتیاز اضافی، مدل جدید یک معمای کیهانی دیگر را نیز توضیح می دهد. در مدل‌های کنونی، سیاه‌چاله‌ها به گونه‌ای تئوری می‌شوند که هر چیزی را که در آن‌ها می‌افتد در یک تکینگی بی‌نهایت متراکم فشرده کنند، نقطه‌ای که قوانین فیزیک در آن شکسته می‌شوند. آنها باید از نظر ریاضی غیرممکن باشند، بنابراین فیزیکدانان یا راه حل هایی برای آنها پیدا می کنند یا آنها را به این معنا می دانند که مدل های ما ناقص هستند. اما اگر سیاهچاله ها حاوی انرژی خلاء باشند، دیگر نیازی به وجود تکینگی ها نیست، که می تواند یک پیشرفت بزرگ در درک ما و شواهد بیشتر برای مدل جدید باشد.

همانطور که مطالعه جذاب است، تحقیقات و مشاهدات بیشتری برای تایید مدل مورد نیاز خواهد بود.

انتهای پیام/