اخیراً محققان به دستاوردی حیرت‌آور دست یافته‌اند که مفاهیم سنتی ما در مورد گسترش جهان را به چالش می‌کشد. یک مطالعه جدید که در نیوساینتیست منتشر شده، نشان می‌دهد که انرژی تاریک—نیروی مرموزی که به‌عنوان عامل اصلی شتاب گسترش جهان شناخته می‌شود—ممکن است به مرور زمان تضعیف شود.

انرژی تاریک و گسترش جهان

برای چندین دهه، دانشمندان بر این باور بودند که جهان با سرعتی شتاب‌دهنده در حال گسترش است و این پدیده عمدتاً به انرژی تاریک نسبت داده می‌شود. بر اساس مدل انرژی تاریک سرد (ΛCDM)، انرژی تاریک به‌عنوان نیرویی ثابت شناخته می‌شود که فشار یکنواختی را در سراسر فضا وارد می‌کند و شتاب گسترش کیهانی را به پیش می‌برد. این مدل از زمان گنجاندن ثابت کیهانی آلبرت اینشتین به‌طور گسترده‌ای پذیرفته شده است.

اما مشاهدات اخیر از دستگاه spectroscopy انرژی تاریک (DESI) واقع در آریزونا نشان می‌دهد که این نیرو ممکن است ثابت نباشد. اطلاعات حاکی از آن است که قدرت انرژی تاریک ممکن است به مرور زمان کاهش یابد. نتایج این تحقیق از اندازه‌گیری‌های دقیق که بر روی کهکشان‌ها و ساختارهای کیهانی انجام شده، به‌دست آمده است.

آیا انرژی تاریک واقعاً ثابت نیست؟

امکان تضعیف انرژی تاریک مفهومی به نام میدان کیوانس را معرفی می‌کند—شکل پویا و در حال تغییر انرژی تاریک که به‌جای ثابت ماندن، تکامل می‌یابد. یاشار اکرامی، استاد پژوهش از دانشگاه خودمختار مادرید و تیم او پیشنهاد می‌کنند که جایگزینی ثابت کیهانی با این میدان کیوانس می‌تواند توضیح بهتری برای داده‌های مشاهده‌شده ارائه دهد.

این رویکرد پیوند جالبی بین کیهان‌شناسی و فیزیک نظری پیشرفته، به‌ویژه نظریه رشته‌ها برقرار می‌کند. اگر انرژی تاریک واقعاً کیوانس باشد، این امر به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مدل کیهانی استاندارد را با چارچوب‌های نظریه رشته‌ها ادغام کنند که مورد استقبال نظریه‌پردازان این حوزه قرار دارد.

یک نیروی پنجم پنهان؟

جاذبه اصلی‌ترین نیروی شکل‌دهنده کیهان بوده است. کشف این‌که انرژی تاریک ممکن است با گذشت زمان تغییر کند، به این معنی است که ممکن است یک نیروی بنیادین اضافی—که به آن نیروی پنجم گفته می‌شود—وجود داشته باشد که بر ساختار و سرنوشت جهان تأثیر می‌گذارد. پدرو فرایرا، استاد اخترفیزیک از دانشگاه آکسفورد، به این نکته اشاره می‌کند که «جهان تاکنون دارای نیروی جاذبه بوده و جاذبه همه‌چیز را تغذیه می‌کند. اما حالا قرار است نیروی پنجم جدیدی به‌واسطه انرژی تاریک وجود داشته باشد که آن نیز همه‌چیز را تغذیه می‌کند.»

اگر تأیید شود که انرژی تاریک در حال تضعیف است، این موضوع نه‌تنها مدل ΛCDM را به چالش می‌کشد بلکه پیش‌بینی‌ها را در مورد سرنوشت نهایی جهان تغییر می‌دهد. این ممکن است شتاب گسترش را کاهش دهد یا مسیر گسترش کیهانی را به گونه‌ای تغییر دهد که مدل‌های فعلی قادر به پیش‌بینی آن نیستند.

نبرد علمی بزرگ‌ترین جهان در حال آغاز است

داده‌های به‌دست آمده از DESI و تحلیل‌های ناشی از آن همچنان باید مورد بررسی بیشتری قرار گیرند. دانشمندان به‌طور فعال در حال بررسی این هستند که آیا تضعیف مشهود واقعاً قوی و ثابت‌قدم در اندازه‌گیری‌ها و روش‌های مختلف وجود دارد یا خیر. این کشف هم‌اکنون در جامعه نجوم برانگیخته‌کننده هیجان و مناظره بوده است، زیرا به سوالات بنیادین در مورد ترکیب و دینامیک جهان می‌پردازد.

این تحقیق نشان می‌دهد که چقدر در مورد انرژی تاریک و نیروهایی که گسترش کیهانی را کنترل می‌کنند هنوز ناشناخته باقی مانده است. این موضوع مسیرهای جدیدی برای تحقیق باز می‌کند که می‌تواند به درک عمیق‌تری از گذشته، حال و آینده جهان منجر شود.