اطلاع از آیندۀ کیهان با استفاده از گذشته xadهای دور

بیگ بنگ: جهان از زمان وقوع بیگxad بنگ– توده xadای کوچک با انرژی فوق xadالعاده عظیم که از آغاز کیهان تا به امروز در حال منبسط شدن است- تا به امروز، حدود ۱۴ میلیارد سال، سن دارد. امروز، فضا با صدها میلیارد کهکشان از جمله منظومه 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؟

در این تصویر، انبوه تودهxad ها و رشتهxad های ماده تاریک (مناطق سیاه) به عنوان داربستی برایت شکیل ساختارهای کیهانی به وجود آمده از ماده معمولی (نواح یدرخشان) –از جمله ستارگان، کهکشانxadها و خوشهxad های کهکشانی- مشاهده میxadشود. این تصویر، حاصل کار دانشمندان آزمایشگاه اسلاک(آزمایشگاه شتاب دهنده ملی ذرات) و استنفورد از ترکیب داده xadهای تجربی و نظری بهxad منظور درک چگونگی تشکیل جهان و آنچه که در آینده رخ میxadدهد، است.

به گزارش بیگ بنگ، ریسا وکسلر(Risa Wechsler) باستانxad شناس اخترفیزیکی به دنبال پاسخ به این سوالات بنیادی است. تیم “وکسلر” در موسسه اخترفیزیک و کیهان شناسی کاولیِ(KIPAC) دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه شتابxad دهنده ملی ذرات دانشکده انرژی- اسلاک(SLAC)، با ترکیب داده xadهای آزمایشگاهی و تئوری در برنامه شبیهxad 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 xadسازی شده ی “وکسلر” از طریق فضا-زمان با استفاده از دادهxad های آزمایشگاهی متنوعی از جمله مشاهدات ِ موسسه انرژی تاریک(DES) -که به تازگی مجموعهxad ی جدیدی از کهکشانxadهای همدم فوق xadالعاده کمxad 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 میxadگذارد و نقش مهمی در تشکیل و رشد کهکشانxadها بازی میxadکند.

“ریسا وکسلر” اختر فیزیکدان و استاد فیزیک

انرژی تاریک عامل کلیدی دیگری در شکل دادن جهان است: انرژی تاریک جهان را همانند یک بادکنک با روند همیشگی رو به رشد متورم میxadکند، ولی محققان درباره ی علت به xadوجود آوردنده ی این انبساط چیز زیادی نمیxad دانند. دو پروژه آینده به وکسلر و دیگر پژوهشگران سرنخxad های جدیدی درباره ی این انرژی مرموز خواهد داد. دستگاه طیفxad سنجی انرژی تاریک(DESI) -که با همکاری علمی وکسلر هدایت میxad شود- در سال ۲۰۱۸ برای تبدیل تصاویر دو بعدی از بررسیxad هایی مثل DES به نقشه ی سهxad بعدی از کیهان، آغاز به کار خواهد کرد. تلسکوپ بزرگ پیمایشی سینوپتیکی(LSST) که دارای چشم دیجیتال بسیار حساس ۳۲۰۰ مگاپیکسلیxad است و در اسلاک مونتاژ شده، طی چند سال آینده بهxad منظور کشف عمیق xadتر فضا در مقایسه با هر تلسکوپ دیگری، شروع به کار خواهد کرد.

وکسلر میxadگوید: «نگاه به کهکشانxadهای دور، جستجو در گذشته است و به ما اجازه میxad دهد تا چگونگی رشد و توزیع کهکشانxadهایی که توسط انرژی تاریک در مراحل مختلف زمانی تحت تاثیر قرار گرفته xadاند را اندازه xadگیری کنیم». او همچنین اضافه کرد: «در طی ده سال گذشته، ما پیشرفتxadهای زیادی در تصحیح و بهبود مدل کیهانیxad داشتهxad ایم که بسیاری از ویژگیxadهای جهان امروز را به خوبی توصیف میxadکند. با اینxadحال، اگر داده xadهای آینده مدل امروزی را رد کنند، ما باید به طور کامل دیدمان را از جهان تغییر دهیم».

مدل کنونی نشان میxadدهد 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 کهکشانxadها از یکدیگر، میباشد. اما آیا سرعت این شتاب ثابت است یا بسته به فضا-زمان تغییر میxadکند؟ و آیا امکان رد شدن نظریه گرانشی در مقیاسxadهای بزرگ وجود دارد؟ داده xadهای بیشتر به پژوهشگران در یافتن ِ پاسخ این پرسشxadهای اساسی کمک خواهد کرد.

ترجمه: مریم امامی جعفری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

اطلاع از آیندۀ کیهان با استفاده از گذشته xadهای دور, ۵٫۰ out of 5 based on 4 ratings