«انرژی تاریک» و کشفی که می‌تواند نظریه‌ اینشتین را به چالش بکشد

«انرژی تاریک» و کشفی که می‌تواند نظریه‌ اینشتین را به چالش بکشد دانشمندان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد «انرژی تاریک»، نیرویی مرموز و ناشناخته که موجب انبساط جهان می‌شود، ممکن است در طول زمان دستخوش تغییر شود. این یافته اولیه، با نظریه کنونی که آلبرت اینشتین در شکل‌گیری آن نقش داشته است، در تضاد است. برای تایید این یافته‌ها به داده‌های بیشتری نیاز است، اما شور و هیجان در میان دانشمندانی که روی این پژوهش کار می‌کنند، رو به افزایش است.

دانشمندان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد «انرژی تاریک»، نیرویی مرموز و ناشناخته که موجب انبساط جهان می‌شود، ممکن است در طول زمان دستخوش تغییر شود.

این یافته اولیه، با نظریه کنونی که آلبرت اینشتین در شکل‌گیری آن نقش داشته است، در تضاد است.

برای تایید این یافته‌ها به داده‌های بیشتری نیاز است، اما شور و هیجان در میان دانشمندانی که روی این پژوهش کار می‌کنند، رو به افزایش است.

برخی از دانشمندان بر این باورند که ممکن است در آستانه یکی از بزرگ‌ترین کشفیات نجومی نسل حاضر باشیم؛ کشفی که می‌تواند ما را ناگزیر به بازنگری اساسی در فهم‌مان از جهان، از جمله ماهیت بنیادی فضا و زمان، کند.

حتی برخی از محتاط‌ترین و معتبرترین محققان این پژوهش، از جمله پروفسور اوفر لهاو از کالج دانشگاهی لندن، تحت تاثیر شواهدی قرار گرفته‌اند که پیوسته در حال افزایش است.

او گفت: «این لحظه‌ای سرنوشت‌ساز است. شاید در آستانه تغییری بنیادین در فهم خود از جهان باشیم.»

کشف انرژی تاریک در سال ۱۹۹۸ به خودی خود شگفت‌انگیز بود. تا پیش از آن تصور می‌شد که پس از بیگ‌بنگ، که جهان را به وجود آورد، انبساط جهان تحت تاثیر نیروی گرانش کند خواهد شد.

اما، مشاهدات دانشمندان آمریکایی و استرالیایی نشان داد که انبساط جهان نه‌ تنها کند نمی‌شود، بلکه رو به شتاب گرفتن است. از آنجا که هیچ توضیحی برای نیروی عامل این پدیده نداشتند، آن را «انرژی تاریک» نامیدند تا ناآگاهی‌شان درباره ماهیت آن را نشان دهند.

ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک دارای ۵۰۰۰ فیبر نوری است که هر کدام نقش یک تلسکوپ کوچک را ایفا می‌کنند

ماهیت انرژی تاریک همچنان ناشناخته است و یکی از بزرگ‌ترین معماهای علم به‌شمار می‌رود، اما اخترشناسان می‌توانند آن را اندازه‌گیری کنند و با بررسی شتاب دور شدن کهکشان‌ها از یکدیگر در دوره‌های مختلف تاریخ کیهان، تغییرات احتمالی آن را بسنجند.

چندین آزمایش برای یافتن پاسخ این معما طراحی و اجرا شده‌، از جمله ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) که در رصدخانه ملی کیت پیک، در نزدیکی توسان آریزونا است.

این سیستم شامل ۵۰۰۰ فیبر نوری است که هر کدام به‌ صورت رباتیک کنترل می‌شوند و مانند تلسکوپ‌های کوچکی با سرعت بالا کهکشان‌ها را اسکن می‌کنند.

سال گذشته، که پژوهشگران این سامانه نشانه‌هایی یافتند که حاکی از تغییر نیروی ناشی از انرژی تاریک در گذر زمان بود، بسیاری از دانشمندان آن را صرفا یک ناهنجاری در داده‌ها تلقی کردند که احتمالا برطرف خواهد شد.

اما پس از گذشت یک سال، آن ناهنجاری نه‌ تنها از بین نرفته، بلکه بزرگ‌تر شده است.

پروفسور سشادری ناداتور از دانشگاه پورتسموث می‌گوید: «اکنون شواهد از گذشته قوی‌تر شده‌ است.»

او می‌گوید: «ما در مقایسه با سال نخست، آزمایش‌های بیشتری انجام داده‌ایم و این آزمایش‌ها ما را مطمئن می‌کند که این نتایج ناشی از عاملی ناشناخته در داده‌ها نیست که از نظر دور مانده باشد.»

نتایج «عجیب و غریب»

این داده‌ها هنوز به آستانه‌ای نرسیده‌ که بتوان آن‌ را یک کشف علمی به شمار آورد، اما نظر بسیاری از اخترشناسان را به خود جلب کرده‌ است، از جمله پروفسور کاترین هیمنز، اخترشناس سلطنتی اسکاتلند از دانشگاه ادینبورگ.

او به بی‌بی‌سی می‌گوید: «انرژی تاریک گویا از آنچه تاکنون فکر می‌کردیم هم عجیب‌وغریب‌تر است.»

«در سال ۲۰۲۴، این داده‌ها کاملا جدید بودند، کسی از درستی آن‌ها مطمئن نبود و بسیاری معتقد بودند که به تحقیقات بیشتری نیاز است.»

«اما حالا که داده‌های بیشتری در دست داریم و جامعه علمی آن‌ها را با دقت بررسی می‌کند، هنوز این امکان وجود دارد که آن ناهنجاری از بین برود، اما در عین حال ممکن است در آستانه کشفی عظیم باشیم.»

طرحی از تلسکوپ فضایی «اقلیدس» اروپا که به گردآوری داده‌هایی درباره رفتار انرژی تاریک خواهد پرداخت

علت این تغییرات چیست؟

پروفسور لهاو با خنده اذعان می‌کند: «هیچ‌کس نمی‌داند!»

«اگر این نتیجه جدید درست باشد، باید سازوکاری را که موجب این تغییر می‌شود، پیدا کنیم و این ممکن است به یک نظریه کاملا جدید منجر شود، که همین موضوع آن را بسیار هیجان‌انگیز می‌کند.»

سامانه DESI طی دو سال آینده به جمع‌آوری داده‌های بیشتر ادامه خواهد داد و در تلاش است با اندازه‌گیری حدود ۵۰ میلیون کهکشان و سایر اجرام درخشان، به نتیجه‌ای قطعی درباره درستی این مشاهدات برسد.

آندری کوچو، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در کالیفرنیا، می‌گوید: «کار ما این است که به کیهان فرصت دهیم خودش نحوه کارکردش را به ما نشان دهد، و شاید حالا دارد به ما می‌گوید که پیچیده‌تر از آن چیزی است که گمان می‌کردیم.»

ماموریت «اقلیدس» (Euclid) آژانس فضایی اروپا، جزئیات بیشتری از ماهیت انرژی تاریک ارائه خواهد داد. این تلسکوپ فضایی، در مقایسه با DESI، مناطق دورتری را کاوش کرده و داده‌هایی با دقت بیشتر ثبت خواهد کرد. «اقلیدس» در سال ۲۰۲۳ به فضا پرتاب شد و آژانس فضایی اروپا تصاویر جدیدی را که این فضاپیما ارسال کرده است، منتشر کرد.

پروژه DESI با مشارکت بیش از ۹۰۰ پژوهشگر از بیش از ۷۰ موسسه در سراسر جهان انجام می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به دانشگاه‌های دورهام، کالج دانشگاهی لندن و پورتسموث از بریتانیا اشاره کرد.

منبع: بی بی سی