«ما در یک برهوت کیهانی زندگی می‌کنیم»

«ما در یک برهوت کیهانی زندگی می‌کنیم»

* اگر بخواهیم به زبان کیهانی بگوییم، کهکشان راه شیری و همسایگانش درون یک برهوت جای دارند.

در پژوهش‌های رصدی سال ۲۰۱۳، اخترشناس دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، ایمی بارگر به همراه دانشجوی آن زمانش، رایان کینان نشان دادند که کهکشان ما در زمینه‌ی ساختار بزرگ-مقیاس کیهانی، درون یک ناحیه‌ی غول‌آسای "پوچ" جای دارد- منطقه‌ای از فضا که شمار کهکشان‌ها، ستارگان و سیاره‌هایش بسیار کمتر از چشمداشت‌هاست.

اکنون پژوهش تازه‌ای که توسط یکی یگر از دانشجویان بارگر در دانشگاه ویسکانسین-مدیسن انجام شده، نه تنها این که ما در یکی از حفره‌های درون ساختار پنیر سوییسی-شکل کیهان به سر می‌بریم را تایید می‌کند، بلکه کمک می کند تا تنش‌‌ها یا اختلاف نظرهای آشکاری که میان اندازه‌گیری‌های متفاوت ثابت هابل وجود دارد را نیز کاهش دهیم. ثابت هابل یکایی است که کیهان‌شناسان برای توصیف نرخ کنونی گسترش کیهان به کار می‌برند.
یافته‌های این پژوهش در روز ۶ ژوئن ۲۰۱۷، در نشست انجمن اخترشناسی آمریکا ارایه شد.

این تنش‌ها زمانی آغاز شد که دانشمندان دریافتند شیوه‌های گوناگون اندازه‌گیری نرخ گسترش کیهان به پاسخ‌هایی متفاوت می‌انجامد. بن هوشیت، دانشجوی ویسکانسین که بررسی‌هایش از پوچی‌ای که کهکشان ما را در بر گرفته و به ظاهر، بسیار گسترده‌تر از اندازه‌ی میانگین است را ارایه می‌کرد توضیح داد: «هر روشی را برای اندازه‌گیری گسترش کیهان به کار ببریم باید به پاسخ‌هایی یکسان برسیم [ولی تانون به پاسخ‌هایی متفاوت رسیده‌ایم]. خوشبختانه، وجود ما در یک پوچی به حل این تنش کمک می‌کند.»

دلیلش اینست که یک پوچی-که بیرونش مواد بسیار بیشتری وجود دارد و این مواد کشش گرانشی کمی بیشتری وارد می‌کنند- بر مقدار ثابت هابلی که با بهره از یک ابرنواخترِ به نسبت نزدیک به دست می‌آید اثر می‌گذارد، ولی اثری بر مقداری که با بهره از زمینه‌ی ریزموج کیهانی (سی‌ام‌بی) به دست می‌آید ندارد. سی‌ام‌بی تابشی است که از مهبانگ به جا مانده و فوتون‌هایش از همه جای فضا می‌آید.
گزارش تازه‌ی ویسکانسین بخشی از یک تلاش بسیار گسترده‌تر برای شناخت ساختار بزرگ-مقیاس کیهان است. کیهان ما ساختاری مانند پنیر سوییسی دارد چرا که در آن، پیکره‌بندی "ماده‌ی معمولی" به شکل حفره‌ها (فضاهای #پوچ) و رشته‌ها است. رشته‌ها از خوشه‌ها و ابرخوشه‌های کیهانی تشکیل شده‌اند که آنها هم به نوبه‌ی خود از ستارگان، گازها، و سیاره‌ها ساخته شده‌اند. باور بر اینست که حدود ۹۵ درصد محتوای کیهان از ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک، که هنوز به طور مستقیم دیده نشده‌اند ساخته شده.

پوچی‌ای که راه شیری را در بر دارد، به نام پوچی کی‌بی‌سی (KBC) شناخته می‌شود که سرواژه‌ی "کینان، بارگر و لنوکس کووی (از دانشگاه هاوایی)" است. این پوچی با شعاعی حدود ۱ میلیارد سال نوری، دستکم هفت برابر بزرگ‌تر از اندازه‌ی میانگین، و تا به امروز بزرگ‌ترین پوچی شناخته شده در جهان دانش است. به گفته‌ی بارگر، بررسی تازه‌ی هوشیت نشان می‌دهد که برآوردهای نخست کینان از پوچی کی‌بی‌سی -که پیکره‌ای مانند یک کره، با یک پوسته‌ با کلفتی فزاینده که از کهکشان، ستاره، و مواد دیگر درست شده دارد- با قیدهای رصدی دیگر رد نمی‌شود.
بارگر، کیهان‌شناس رصدی در بخش فیزیک و اخترشناسی دانشگاه هاوایی می‌گوید: «اغلب بسیار سخت است که راه حل‌های سازگار میان رصدهای گوناگون پیدا کرد. چیزی که بن نشان داده اینست که نمایه‌ی چگالی‌ای که کینان اندازه گرفته بود با مشاهدات کیهان‌شناختی همخوانی دارد. ما اغلب در پی یافتن همخوانی و سازگاری‌ هستیم که اگر پیدا نشود، [به نظرمان] کار در جایی می‌لنگد و باید بازبینی شود.»

نور شدید یک ابرنواختر -که فاصله‌ی کهکشان میزبانش به خوبی اندازه گرفته شده- مانند یک شمع استاندارد برای اندازه‌گیری نرخ شتابنده‌ی گسترش کیهان به کار می‌رود. از آنجایی که این اجرام به نسبت به کهکشان ما نزدیکند و از آنجایی که در هر جایی از کیهانِ دیدارپذیر که منفجر شوند مقدار انرژی یکسانی می‌گسیلند، انفجارشان راهی برای اندازه‌گیری #ثابت_هابل برای ما فراهم می‌کند.

از سوی دیگر، زمینه‌ی ریزموج کیهان نیز روشی برای کاوش کیهان آغازین (بسیار دور) به ما می‌دهد. هوشیت می‌گوید: «فوتون‌های سی‌ام‌بی تصویر روزگار نوزادی کیهان را برای ما نمایان می‌کنند. آنها به ما نشان می دهد که کیهان در آن گام از زندگی‌اش به گونه‌ی شگفت‌انگیزی همگن بوده، سوپی داغ و چگال از فوتون‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌ها که دمایش در جاهای گوناگون آسمان تنها اندکی تفاوت می‌کند. ولی در حقیقت، این اختلاف‌های اندک دما درست همان چیزی هستند که به ما اجازه می‌دهند ثابت هابل را به کمک این ترفند کیهانی اندازه بگیریم.»
به گفته‌ی هوشیت، از این راه می‌توان یک همسنجی سرراست میان اندازه‌گیریِ "کیهانیِ" ثابت هابل و اندازه‌گیری "محلی" آن (که با بررسی نور ابرنواخترهای به نسبت نزدیک انجام می‌شود) انجام داد.

بارگر می‌گوید این بررسی تازه‌ی هوشیت نشان می‌دهد که اکنون هیچ مانع دیداری برای این که نتیجه بگیریم راه شیری درون یک پوچی بسیار گسترده جای گرفته وجود ندارد. خوبی این پوچی اینست که می‌تواند برخی از ناسازگاری‌ها میان روش‌هایی که برای اندازه‌گیری شتاب گسترش کیهان به کار می‌رود را برطرف کند.
برگرفته از : http://www.1star7sky.com/2017/06/KBCvoid.html


مشخصات
نام و نام خانوادگی
ایمیل یا شماره تماس
کد امنیتی


Top