نتایج یک پژوهش علمی جدید و دقیق، نشان می دهد که پیش بینی های بنیادین نظریه بیگ بنگ (مه بانگ) به شکلی شگفت انگیز تأیید شده است. بر اساس یافته های این مطالعه، جهان ما در حدود هفت میلیارد سال پیش، دو برابر گرم تر از دمای کنونی خود بوده است.
از منظر کیهان شناسی، انتظار برای داغ تر بودن جهان در گذشته های دور، یک اصل اساسی است؛ همان طور که وقتی شما در یخچال را باز می کنید انتظار دارید داخل آن خنک تر از محیط آشپزخانه باشد. به همین ترتیب، زمانی که اخترشناسان به میلیاردها سال پیش در تاریخچه جهان نگاه می کنند، پیش بینی می کنند که محیط کیهانی باید گرم تر از امروز باشد.
اما اخیراً، تیمی از محققان کشور ژاپن موفق شده اند این پیش بینی مهم را با دقت بی سابقه ای به اثبات برسانند. این دستاورد، یکی از قوی ترین آزمایش های تجربی را برای تقویت درک ما از چگونگی و مکانیزم تکامل جهان فراهم می کند.
ردیابی تابش باستانی بیگ بنگ
این گروه تحقیقاتی به سرپرستی آقای تاتسویا کوتانی (دانشجوی مقطع دکترا) و پروفسور توموهارو اوکا از دانشگاه کیو، وظیفه اندازه گیری دمای تابش زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) را بر عهده داشتند. تابش CMB همان پرتوهای ضعیف و باستانی است که پس از بیگ بنگ در سراسر فضا منتشر شده و نفوذ کرده است.
آنچه کار این محققان را متمایز می کند، این است که آنها صرفاً دمای کنونی این تابش را که به ۲.۷ کلوین (بالاتر از صفر مطلق) رسیده است، اندازه گیری نکردند. در عوض، آنها با بررسی نوری که هفت میلیارد سال نوری سفر کرده تا به ما برسد، عملاً دمای جهان را در آن زمان دور اندازه گیری کردند. این کار همانند نگاه کردن به یک عکس باستانی از هستی است.
۵.۱۳ کلوین؛ دمای جهان در میانه راه تکامل
اندازه گیری های انجام شده توسط تیم تحقیقاتی ژاپنی، دمای آن زمان جهان را ۵.۱۳ درجه کلوین (با ضریب خطای ۰.۰۶ کلوین) بالاتر از صفر مطلق نشان داد. این میزان دما، تقریباً دو برابر دمای کنونی جهان یعنی ۲.۷ کلوین است.
این نتیجه صرفاً یک کشف شگفت انگیز نیست؛ بلکه یک تأیید اساسی از نظریه بیگ بنگ محسوب می شود. بر اساس این نظریه، انتظار می رود که جهان باید همزمان با انبساط خود به تدریج سرد شود. بنابراین، هرچه ما در طول زمان به عقب نگاه کنیم، باید محیط کیهانی را داغ تر مشاهده کنیم.
نقش داده های تلسکوپ ALMA در ثبت دقیق ترین رکورد
چیزی که این اندازه گیری را در میان تمام کشفیات مشابه، خاص و برجسته می کند، دقت فوق العاده آن است. این تیم پژوهشی با بهره گیری از داده های بایگانی شده توسط تلسکوپ «آرایه میلی متری/زیرمیلی متری بزرگ آتاکاما» (ALMA) که در کشور شیلی قرار دارد، به بررسی نور ساطع شده از یک اختروش (کوازار) بسیار دوردست پرداختند.
هنگامی که نور این اختروش در حال حرکت در فضای میان کهکشانی بوده، با تابش زمینه کیهانی آن زمان تعامل داشته است. این تعامل، نشانهها و تغییرات بسیار ریزی را در طیف نور اختروش بر جای گذاشته که به محققان اجازه داده است تا دمای محیط کیهانی را در آن فاصله، با یک دقت بی سابقه تعیین کنند.
این رکورد، دقیق ترین اندازه گیری دمایی است که تاکنون در این فاصله میانی و حیاتی از تاریخ جهان به دست آمده است. پیش از این، اندازه گیری های دقیقی برای جهان بسیار اولیه و همچنین برای جهان امروز وجود داشت، اما این پژوهش، یک فصل میانی و بسیار مهم از داستان کیهانی ما را با شواهد تجربی تکمیل می کند.
اعتماد به مدل استاندارد کیهان شناسی
دلیل اهمیت تمامی این داده ها، این است که مطالعه ریشه و تکامل جهان هستی، بر پایه یک چارچوب علمی قدرتمند به نام مدل استاندارد کیهان شناسی استوار است. این مدل، پیش بینی های مشخص و قابل آزمایشی را درباره نحوه رفتار جهان ارائه می دهد.
اندازه گیری دمایی که توسط تیم دکتر کوتانی انجام شد، تقریباً به طور کاملاً منطبق با این پیش بینی های مدل استاندارد است. این انطباق، به شکل جدی اطمینان و اعتماد ما را نسبت به این حقیقت تقویت می کند که درک کنونی ما از سیر تکامل کیهانی، بر پایه های محکم و مستدلی استوار است.
دکتر کوتانی، برای روشن شدن این موضوع، از یک قیاس ساده استفاده می کند: «من علاقه زیادی به استفاده از قیاس ها دارم؛ بنابراین پیش بینی هواشناسی را در نظر بگیرید. اگر یک مدل هواشناسی، بارش باران را پیش بینی کند و شما متعاقباً شاهد جمع شدن آب در گودال ها باشید، اعتماد شما به آن مدل هواشناسی افزایش می یابد. به طور مشابه، زمانی که کیهان شناسان یک دمای خاص را برای جهان هفت میلیارد سال پیش پیش بینی می کنند و مشاهدات ما این پیش بینی را با دقت بالا تأیید می کنند، اعتماد ما به مدل های کیهانی مان دوچندان می شود.»
آگهی فردا