خبر کامل
انبساط جهان سریع‌تر از نور؛ آینده‌ای تاریک در انتظار کهکشان راه شیری
انبساط کیهان: فراتر از سرعت نور و افق‌های نامرئی
سرعت انبساط جهان همواره یکی از موضوعات بحث‌برانگیز در علم نجوم بوده است. با وجود زندگی بر روی سیاره‌ای کوچک در گوشه‌ای از کیهانی بی‌نهایت بزرگ، دانشمندان دریافته‌اند که جهان نه تنها در حال گسترش است، بلکه سرعت این انبساط در فواصل دور می‌تواند از سرعت نور نیز فراتر رود. این پدیده چگونه توجیه‌پذیر است و چه آینده‌ای را برای ساکنان کهکشان راه شیری رقم خواهد زد؟
پیچیدگی‌های درک گسترش جهان
مسئله گسترش جهان، درک رخدادهای نجومی را پیچیده می‌کند. نور ساطع‌شده از اجرام فضایی برای رسیدن به ما زمان می‌برد، اما در همین حین، جهان بزرگ‌تر شده و فاصله ما از آن جرم افزایش می‌یابد. اخترشناسان با اطمینان اعلام می‌کنند که میانگین فاصله بین کهکشان‌ها به‌طور مداوم در حال افزایش است.
اگرچه در مواردی شاهد برخورد کهکشان‌ها با یکدیگر هستیم، اما به‌طور کلی، فاصله میان آن‌ها کاهش نمی‌یابد. برای مثال، زمانی که تلسکوپ جیمز وب دورترین کهکشان جهان را کشف کرد، نور آن پس از میلیاردها سال به ما رسید، اما آن کهکشان دیگر در موقعیت پیشین خود قرار ندارد. برای محاسبه مکان فعلی کهکشان‌ها، باید به مدل‌های کیهان‌شناسی مراجعه کرد.
مدل LCDM و مرزهای دید ما
مدل‌های کیهان‌شناسی، از جمله مدل LCDM که بهترین مدل فعلی دانشمندان محسوب می‌شود و تأثیر ماده و انرژی تاریک در آن لحاظ شده، سرعت انبساط جهان را در دوره‌های مختلف زمانی ثبت کرده‌اند. این مدل‌ها حتی نشانه‌هایی از کند شدن گسترش جهان را نیز مطرح کرده‌اند.
عمر تخمینی جهان ۱۳.۷۷ میلیارد سال است. با توجه به گسترش جهان در تمامی جهات، ما می‌توانیم اجسامی را ببینیم که حداکثر در فاصله ۴۵ میلیارد سال نوری قرار دارند. این فاصله با عنوان «افق کیهان‌شناسی» شناخته می‌شود. اینجاست که سوالی مطرح می‌شود: چگونه می‌توان اجسامی را در فاصله ۴۵ میلیارد سال نوری دید، در حالی که عمر جهان ۱۳.۷۷ میلیارد سال است؟
بر اساس قوانین فیزیک، هیچ جسمی نمی‌تواند با سرعتی فراتر از سرعت نور حرکت کند. با این حال، این قانون در مورد انبساط فضا بین اجرام دور صدق نمی‌کند.
توجیه پارادوکس کیهانی: انبساط فضا
ادوین هابل با بررسی پدیده «سرخ‌گرایی» (Redshift) به گسترش جهان پی برد. او مشاهده کرد که هرچه یک کهکشان از ما دورتر باشد، نور دریافتی بیشتر به سمت بخش‌های قرمز طیف الکترومغناطیسی متمایل می‌شود. این پدیده برای تخمین فاصله کهکشان‌های دور به کار می‌رود.
دانشمندان دریافتند که کهکشان‌های نزدیک با سرعت نسبتاً کمی از هم دور می‌شوند، اما هرچه فاصله دو کهکشان بیشتر باشد، فضای بیشتری برای انبساط بین آن‌ها وجود دارد. به عبارت ساده، هرچه فاصله بین کهکشان راه شیری و یک کهکشان دیگر بیشتر باشد، میزان گسترش و «کش آمدن» فضای بین ما نیز بیشتر خواهد بود. در نتیجه، فاصله به گونه‌ای افزایش می‌یابد که گویی سرعت انبساط جهان از نور نیز بیشتر شده است.
از فاصله ۱۳.۷۷ میلیارد سال نوری (معروف به فاصله هابل) به نقطه‌ای می‌رسیم که اجرام دورتر از آن، سریع‌تر از سرعت نور از ما فاصله می‌گیرند. ما همچنان می‌توانیم این اجرام را ببینیم، زیرا نور آن‌ها میلیاردها سال پیش ساطع شده است، زمانی که به ما نزدیک‌تر بودند. با این حال، محدودیتی به نام «افق رویداد کیهان‌شناسی» وجود دارد.
افق رویداد و آینده‌ای تاریک
در حال حاضر، افق رویداد کیهان‌شناسی در فاصله ۱۷ میلیارد سال نوری قرار دارد. نوری که دورتر از این فاصله ساطع شده باشد، هرگز به ما نخواهد رسید. انرژی تاریک و شتاب انبساط جهان این مسئله را تشدید می‌کند.
اخترشناسان معتقدند که افق رویداد کیهان‌شناسی در آینده رشد خواهد کرد، اما هرگز از ۶۰ میلیارد سال نوری فراتر نخواهد رفت. متأسفانه، این بدان معنا نیست که ما می‌توانیم همه چیز را از ابتدای شکل‌گیری جهان ببینیم:
- نور ساطع‌شده از کهکشان‌های بسیار دور، آنقدر دچار سرخ‌گرایی می‌شود که عملاً دیگر قابل مشاهده نخواهد بود.
- حدود ۱۰۰ میلیارد سال دیگر، هر ناظری در منظومه شمسی (در صورت بقا)، صرفاً می‌تواند کهکشان‌های موجود در «گروه محلی» را مشاهده کند.
در واقع، اگر نسل بشر و جهان تا آن زمان دوام بیاورند، آیندگان چیزی فراتر از راه شیری، آندرومدا و چند کهکشان کوتوله را در آسمان شب نخواهند دید؛ منظره‌ای بسیار محدود در مقایسه با آنچه امروز می‌بینیم.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
