رمز و راز گسترش جهان
رمز و راز گسترش جهان
زمین، منظومه شمسی، کل کهکشان راه شیری و چند هزار کهکشان نزدیک به ما در یک "حباب" وسیع که 250 میلیون سال نوری از آن قطر دارد حرکت می‌کنند، جایی که چگالی متوسط ماده نصف بقیه کائنات است.

به گزارش واحد علم و فناوری خبرگزاری صبح اقتصاد این فرضیه ای است که یک فیزیکدان نظری از دانشگاه ژنو (UNIGE) برای حل یک معضل که به مدت یک دهه در جامعه علمی عنوان شده است. پیش بینی شده است: جهان با چه سرعتی گسترش می یابد؟ تاکنون حداقل دو روش محاسبه مستقل به دو مقدار رسیده است که تقریباً ۱۰٪ با یک انحراف که از نظر آماری غیر قابل مقایسه است متفاوت است. این رویکرد جدید ، که در مجله Physics Letters B بیان شده است ، این واگرایی را بدون استفاده از هر “فیزیک جدید” پاک می کند.

جهان از زمان وقوع بیگ بنگ ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش گسترش یافته است  و اولین بار توسط ادوین هابل (۱۹۵۳-۱۷۸۹) نشان داده شد. این ستاره شناس آمریکایی در سال ۱۹۲۹ کشف کرد که هر کهکشان از ما دور می شود و دورترین کهکشان ها با سرعت بیشتری در حال حرکت هستند. این نشان می دهد که در گذشته زمانی وجود داشته که تمام کهکشان ها در همان نقطه قرار گرفته اند، زمانی که تنها می تواند با Big Bang انطباق داشته باشد. این تحقیق موجب قانون Hubble-Lemaître از جمله ثابت Hubble (H0) می شود که بیانگر میزان گسترش جهان است. بهترین تخمین H0 در حال حاضر در حدود ۷۰ کیلومتر بر ثانیه / Mpc است (به این معنی که جهان در هر ۳٫۲۶ میلیون سال نوری با سرعت ۷۰ کیلومتر در ثانیه گسترش می یابد). مسئله این است که دو روش متضاد محاسبه وجود دارد.

ابرنواخترهای پراکنده

اولین مورد بر اساس زمینه مایکروویو کیهانی استوار است: این همان اشعه مایکروویو است که از همه جا به ما منتقل می شود، در زمانی که جهان به اندازه کافی سرد شد تا نور بتواند آزادانه گردش کند .با استفاده از داده های دقیق تهیه شده توسط مأموریت فضایی پلانک ، و با توجه به اینکه جهان یکدست و همسان است ، مقدار ۶۷٫۴ برای H0 با استفاده از تئوری نسبیت عام انیشتین به دست می آید. روش محاسبه دوم مبتنی بر ابرنواخترهایی است که به صورت پراکنده در کهکشانهای دوردست ظاهر می شوند. این اجسام بسیار روشن، فاصله های بسیار دقیقی را برای مشاهده گر فراهم می کند، رویکردی که امکان مقدار  ۷۴ برای H0 از  محاسبه می کند.

لوکاس لمبریزر ، استاد گروه فیزیک نظری در دانشکده علوم UNIGE ، توضیح می دهد: “این دو ارزش برای سالهای متمادی دقیق تر و در حالی که از یکدیگر متفاوت بودند. احتمالاً با “فیزیک جدید” سر و کار داشتیم. “پروفسور لمبریزر برای کم کردن شکاف ، این ایده را که جهان همگن نیست، فرضیه ای که ممکن است در مقیاسهای نسبتاً متوسط ​​آشکار به نظر برسد. شکی نیست که ماده در خارج یک کهکشان متفاوت است. با این حال ، تصور نوسانات در چگالی متوسط ​​ماده محاسبه شده در حجم هزاران برابر بزرگتر از کهکشان، دشوارتر است.

پروفسور لمبریزر ادامه می دهد: “اگر ما به نوعی” حباب غول پیکر “قرار داشته باشیم که چگالی ماده به طور قابل توجهی پایین تر از چگالی شناخته شده برای کل جهان است، این امر عواقبی را در مسافت ابرنواخترها و درنهایت تعیین HO دارد.

تمام آنچه لازم است این باشد که این “حباب ” به اندازه کافی بزرگ باشد که شامل کهکشان شود که به عنوان مرجع اندازه گیری مسافت ها استفاده می شود. این فیزیکدان با تعیین قطر ۲۵۰ میلیون سال نوری برای این حباب محاسبه کرد که اگر چگالی ماده در داخل ۵۰٪ کمتر نسبت به بقیه جهان باشد، مقدار جدیدی برای ثابت هابل به دست می آید، که با عدد محاسبه شده از زمینه مایکروویو کیهانی موافقت خواهد کرد. پروفسور لمبریزر می گوید: “احتمال وجود چنین نوسان در این مقیاس یک از ۲۰ تا یک از ۵ است ، به این معنی که این یک خیال تئوریسین نیست. بسیاری از مناطق مانند ما در عالم گسترده وجود دارد.”