دانشمندان می‌گویند یک روش جدید می‌تواند به حل مسائل مربوط به سرعت انبساط جهان کمک کند.
جهان ما با چه سرعتی در حال انبساط است؟ برای پاسخ به این سوال، دانشمندان از دو روش مختلف استفاده کردند و دو پاسخ یافتند که اندکی با یکدیگر متفاوت هستند و این تفاوت، منبع چیزی به نام “کشش هابل” است.
امروزه یکی از جذاب‌ترین معماهای کیهان شناسی، “کشش هابل” است که شامل اندازه‌گیری “ثابت هابل” است که سرعت انبساط جهان را نشان می‌دهد.
“قانون هابل”(Hubble’s law) قانونی در اختر فیزیک و کیهان‌شناسی است که فرض می‌کند جهان با سرعتی ثابت که برای تمام زمان‌ها ثابت است، در حال گسترش است.
“ثابت هابل” نشان دهنده سرعت انبساط جهان است. دانستن آن می‌تواند به ما کمک کند تا درک کنیم جهان ما چند ساله است و چگونه تکامل یافته است. دانشمندان برای تعیین این عدد از دو روش استفاده کردند.
اخترفیزیکدانان به دو گروه تقسیم شدند؛ گروهی که فکر می‌کرد این تفاوت در پاسخ‌ها قابل توجه است و برای توضیح آن نیاز به فیزیک جدیدی داریم و گروه دیگر آن را به تفاوت در روش‌ها نسبت می‌داد. اکنون یک مطالعه جدید می‌گوید که این تفاوت ممکن است خیلی هم تفاوت خاصی نباشد.
محقان در یک روش، به نور ضعیف باقی مانده پس از مه‌بانگ یا همان “بیگ بنگ” نگاه کردند. این نور موسوم به “زمینه مایکروویو کیهانی” با استفاده از تلسکوپ‌های موجود در فضا و همچنین تلسکوپ‌های زمینی اندازه‌گیری شد. مشاهدات به “مدل استاندارد” جهان اولیه منتقل شد و برای تخمین “ثابت هابل” استفاده شد. پاسخ، ۶۷.۴ کیلومتر در ثانیه به ازای هر مگا پارسک بود.
روش دوم این است که به ستاره‌های موجود در جهان نزدیک نگاه کنیم و سرعت حرکت و فاصله گرفتن آنها از ما را اندازه بگیریم. در سال ۲۰۰۱ “وندی فریدمن” و تیمش در دانشگاه “شیکاگو” با استفاده از تلسکوپ فضایی “هابل” به ستارگان موسوم به “دلتا قیفاووسی”(Cepheid) نگاه کردند و دریافتند که “ثابت هابل” ۷۲ کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک است.
یک متغیر دلتا قیفاووسی به ستاره متغیری گفته می‌شود که در این کلاس قرار گرفته باشد. بین قدر مطلق و دوره تناوب نور این گروه ستارگان رابطه مشخصی وجود دارد. از این رو می‌توان به راحتی از طریق داشتن تناوب قدر ظاهری به قدر مطلق آن رسید و از طریق مقایسه، فاصله این ستارگان را بدست آورد. این کار روشی معمول در اندازه‌گیری فاصله بین کهکشانی است.
“فریدمن” و تیمش در طول سال‌ها به بررسی “Cheheid”ها ادامه دادند، اما در سال ۲۰۱۹ تصمیم گرفتند با بررسی ستاره‌هایی به نام “غول‌های سرخ” روش خود را بررسی کنند. “غول‌های سرخ” ستارگان بسیار بزرگ و درخشانی هستند که به اوج درخشندگی می‌رسند و سپس به سرعت محو می‌شوند. دانشمندان می‌توانند با اندازه‌گیری میزان روشنایی اوج آها، فاصله آنها تا کهکشان‌های میزبان خود را اندازه بگیرند. اما این اندازه‌گیری‌ها باید دقیق باشد. بنابراین “فریدمن” و تیمش از چهار روش مختلف اندازه‌گیری برای ستاره‌ها و کهکشان‌های مختلف استفاده کردند و دریافتند که دقت آنها تنها دارای یک درصد خطا است.
آنها سپس از “غول‌های سرخ” برای تخمین “ثابت هابل” استفاده کردند و مقدار آن را ۶۹.۸ کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک دانستند که بسیار نزدیکتر به مقدار حاصل از مشاهده “زمینه مایکروویو کیهانی” بود.
“فریدمن” در توضیح علت اختلاف در دو مقداری که به دست آمده گفت: درک و شناخت کامل ستاره‌های دلتا قیفاووسی همیشه کمی پیچیده‌تر بوده است. آنها ستاره‌های جوانی در مناطق فعال ستاره‌ساز کهکشان‌ها هستند و این به این معنی است که چیزهایی مانند گرد و غبار یا آلودگی ستاره‌های دیگر در اندازه‌گیری‌ها دخیل می‌شود.
“فریدمن” اطمینان دارد که با راه‌اندازی تلسکوپ فضایی “جیمز وب”، به وضوح و حساسیت بالاتری دست می‌یابیم و داده‌ها در آینده نزدیک بهبود می‌یابند.
وی افزود: هنوز مقداری جا برای فیزیک جدید وجود دارد، اما حتی اگر اینگونه نباشد، این نشان می‌دهد که مدل استاندارد ما اساساً درست است.
این مطالعه در مجله Astrophysical Journal منتشر خواهد شد.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران