ممکن است جهان تریلیون‌ها سال زودتر از آنچه تصور می‌کردیم به پایان برسد

بررسی‌های اخیر نشان می‌دهد که نرخ انبساط کیهانی در طول زمان به‌طور چشمگیری تغییر می‌کند؛ اگر این موضوع درست باشد، پژوهش‌های جدید حاکی از آن است که جهان می‌تواند بسیار زودتر از انتظار ما به پایان برسد.

کد خبر: ۴۱۰۸۲۸

تاریخ : ۰۹ ارديبهشت ۱۴۰۵ - ۱۸:۴۹

نوشته

شهرآرانیوز؛ دانشمندان مدت‌ها بر این باور بودند که جهان ما تا تریلیون‌ها سال ادامه خواهد داشت، اما یک مطالعهٔ جدید طول عمر بسیار کوتاه‌تری را برای کیهان مطرح می‌کند: ممکن است جهان تنها ۳۳ میلیارد سال دیگر دوام بیاورد.

این مدت، در مقیاس کیهانی، تنها یک چشم‌به‌هم‌زدن است؛ پیش از آن‌که همه‌چیز دوباره در خود فروبریزد — فرایندی که «مه‌رمبش بزرگ» یا Big Crunch نام دارد. در این سناریو، انبساط جهان معکوس می‌شود و تمام ماده و فضا-زمان به حالتی فوق‌العاده چگال، مشابه شرایط بیگ بنگ، فرو می‌ریزد. این احتمال مدت‌ها کنار گذاشته شده بود، زیرا انبساط جهان شتاب‌دار به نظر می‌رسید؛ اما این پژوهش جدید بار دیگر این گزینهٔ شگفت‌انگیز _ و تا حدی نگران‌کننده _ را مطرح کرده است.

مسیر رسیدن به این نتیجهٔ چشمگیر از تلاش ما برای نقشه‌برداری از کیهان آغاز شد، جایی که تمرکز بر انرژی تاریک بوده است؛ نیرویی مرموز که باعث می‌شود جهان با شتاب بیشتری منبسط شود. داده‌های اخیر از پروژه‌های «پیمایش انرژی تاریک» (DES) و «ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک» (DESI) با بررسی صد‌ها میلیون کهکشان، این انبساط را مطالعه کرده‌اند. این ابزار‌های مهم با اطمینان بسیار بالا نشان می‌دهند که «معادلهٔ حالت» انرژی تاریک — یعنی نسبت فشار به چگالی انرژی آن که نحوهٔ تأثیرش بر انبساط را تعیین می‌کند — یک مقدار ثابت و ساده نیست، بلکه به نظر می‌رسد در طول زمان تغییر می‌کند.

این رفتار عجیب، راه را برای توضیحات جایگزین دربارهٔ ماهیت انرژی تاریک باز می‌کند. یکی از این مدل‌ها «انرژی تاریک اکسیون» یا Axion dark energy است که پیشنهاد می‌کند انرژی تاریک از ترکیبی از یک میدان اکسیون _ نوعی بسیار سبک از مادهٔ تاریک که در سراسر جهان نوسان می‌کند _ و یک ثابت کیهان‌شناختی (پس‌زمینهٔ ثابت انبساط که در ساختار فضا-زمان نهفته است) تشکیل شده است.

در مقالهٔ جدیدی که در پایگاه پیش‌چاپ arXiv منتشر شده، پژوهشگران این مدل ترکیبی را بر داده‌های DES اعمال کردند. آنها دریافتند که این ترکیب می‌تواند نتایج DES و DESI را توضیح دهد، اما با یک نکتهٔ مهم: در آیندهٔ بسیار دور، برهم‌کنش میان میدان اکسیون و ثابت کیهان‌شناختی در واقع جهان را به سمت جمع شدن دوباره می‌کشد و در نهایت به همان «مه‌رمبش بزرگ» منجر می‌شود.

مدل استاندارد کیهان‌شناسی نشان می‌دهد که انبساط کیهانی در طول زمان به‌طور فزاینده‌ای شتاب خواهد گرفت. اما اگر انرژی تاریک پویا باشد _ همان‌طور که برخی پیمایش‌های اخیر اشاره می‌کنند _ در این صورت ممکن است جهان روزی مسیر خود را معکوس کند و در خودش فروبریزد.

با استفاده از مدلی که بهترین تطابق را با مشاهدات داشت و شبیه‌سازی آن در طول زمان، پژوهشگران زمان دقیقی برای پایان کیهان محاسبه کردند: ۳۳٫۳ میلیارد سال دیگر. این آیندهٔ بسیار کوتاه‌تر، در تضاد شدید با عمر تریلیون‌ساله‌ای است که معمولاً برای جهان در نظر گرفته می‌شد. به‌جای آن‌که انبساط کیهانی جهان را مانند بزرگراهی بی‌پایان و تنها کش دهد، با یک چرخش U شکل کیهانی روبه‌رو هستیم که ما را به نقطهٔ آغاز بازمی‌گرداند.

البته این حوزه هنوز تازه و در حال بررسی است و علم همواره با احتیاط همراه است. مشاهدات DES و DESI که نشان می‌دهند ثابت کیهان‌شناختی ثابت نیست، بسیار جذاب‌اند، اما هنوز نیاز به تأیید دارند. این مدل به متغیر‌های زیادی وابسته است و ترکیب‌های مختلفی از آنها می‌توانند مشاهدات را توضیح دهند؛ با این حال، در تحلیل آنها، سناریوی وجود یک ثابت کیهان‌شناختی منفی _ و در نتیجه وقوع مه‌رمبش بزرگ _ محتمل‌ترین گزینه به نظر می‌رسد.

{$sepehr_key_208531}