به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌آلرت، بشر نسل‌هاست که به ستارگان خیره شده است و درباره سرنوشت نهایی جهان کنجکاو بوده است. یک مطالعه جدید توسط فیزیکدانان از دانشگاه‌ها و موسسات مختلف انجام شده است که نشان می‌دهد که ما ممکن است بالاخره پاسخی برای سرنوشت نهایی جهان داشته باشیم و این پاسخ به طرز شگفت‌آوری خاص است.
دانشمندان با استفاده از داده‌های حاصل از تعدادی پیمایش نجومی از جمله «پیمایش انرژی تاریک»(Dark Energy Survey) و ابزار «طیف‌سنجی انرژی تاریک»(Dark Energy Spectroscopic)، مدلی را توسعه داده‌اند که پیش‌بینی می‌کند جهان ما در حدود ۳۳/۳ میلیارد سال آینده در یک «مه‌رمب»(Big Crunch) پایان خواهد یافت.
«مه‌رمب» در کیهان‌شناسی، یک سناریوی فرضی برای سرنوشت نهایی جهان است که در آن انبساط جهان در نهایت معکوس می‌شود و جهان دوباره فرو می‌ریزد و عامل مقیاس کیهانی به صفر می‌رسد. این رویداد به‌طور بالقوه با اصلاح جهان همراه است و با یک «مه‌بانگ»(Big Bang) دیگر شروع می‌شود.
از آنجایی که عمر کنونی جهان ۱۳/۸ میلیارد سال است، این مطالعه قبل از پایان جهان، به ما حدود ۲۰ میلیارد سال فرصت می‌دهد. این پیش‌بینی، فرض دیرینه مبنی بر انبساط دائمی جهان را به چالش می‌کشد.
این مطالعه ادعا می‌کند که پس از رسیدن به حداکثر انبساط در حدود ۷ میلیارد سال آینده، جهان شروع به انقباض خواهد کرد تا زمانی که همه چیز به یک نقطه واحد بازگردد.
نکته کلیدی در درک «انرژی تاریک» نهفته است. این نیروی مرموز حدود ۷۰ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد و انبساط آن را هدایت می‌کند. مدت‌هاست فرض می‌شود که «انرژی تاریک» مانند یک «ثابت کیهان‌شناسی»(cosmological constant) عمل می‌کند و فشار ثابتی را حفظ می‌کند که فضا را برای همیشه به بیرون می‌راند. با این حال، مشاهدات اخیر نشان می‌دهند که «انرژی تاریک» ممکن است در واقع پویا باشد.
فیزیکدانان مدلی را توسعه دادند که شامل یک ذره بسیار سبک با نام «اکسیون»(axion) در ترکیب با ماده‌ای موسوم به «ثابت کیهان‌شناسی منفی» است.
«ثابت کیهان‌شناسی» در فیزیک و کیهان‌شناسی به یک مقدار ثابت در معادلات نسبیت عام گفته می‌شود که برای توصیف «انرژی تاریک» و گسترش جهان استفاده می‌شود.
این موضوع را می‌توانیم با یک کش لاستیکی بزرگ توضیح دهیم. در ابتدا، جهان منبسط می‌شود و این کش لاستیکی کشیده می‌شود، اما در نهایت، نیروی کشسانی قوی‌تر از انبساط می‌شود و باعث می‌شود همه چیز دوباره به هم فشرده شود. طبق مدل جدید، جهان به انبساط خود، یعنی حدود ۶۹ درصد بزرگتر شدن نسبت به اندازه امروزی خود ادامه می‌دهد، اما با نرخی کاهشی در حدود ۷ میلیارد سال آینده مواجه می‌شود. سپس انقباض تدریجی آغاز می‌شود، زیرا نیروهای گرانشی و «ثابت کیهان‌شناسی منفی» غالب می‌شوند و در لحظات پایانی منجر به فروپاشی سریع می‌شوند.
لازم به ذکر است که این پیش‌بینی با عدم قطعیت قابل توجهی همراه است. دانشمندان اذعان می‌کنند که مدل آنها به دلیل داده‌های مشاهده‌ای محدود، دارای احتمال خطاست. «ثابت کیهان‌شناسی منفی» که پیش‌بینی آنها را هدایت می‌کند، همچنان حدسی است و سناریوهای جایگزین از جمله انبساط ابدی همچنان ممکن هستند. آنچه این مطالعه را هیجان‌انگیز می‌کند، فقط پیش‌بینی آن نیست، بلکه این است که دانشمندان به‌زودی قادر به آزمایش آن خواهند بود.
چندین پروژه بزرگ نجومی که در سال‌های آینده راه‌اندازی می‌شوند، اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق‌تری از رفتار «انرژی تاریک» را ارائه خواهند داد و سناریوی «مه‌رمب» را تأیید، اصلاح یا کاملاً رد خواهند کرد. حتی اگر این موضوع تأیید شود، شمارش معکوس ۲۰ میلیارد ساله به هیچ وجه بحرانی فوری محسوب نمی‌شود. حیات پیچیده روی زمین تنها حدود ۶۰۰ میلیون سال وجود داشته است و ۲۰ میلیارد سال، بازه زمانی بسیار عظیمی است که پیش از آغاز هرگونه فروپاشی کیهانی ممکن است خورشید مرده باشد یا کهکشان ما با «آندرومدا»(Andromeda) برخورد کرده باشد.
با این حال، این مطالعه نشان‌دهنده یک دستاورد قابل توجه در درک ما از کیهان است. دانشمندان برای اولین بار یک پیش‌بینی خاص و قابل آزمایش در مورد سرنوشت نهایی همه آنچه وجود دارد، ارائه کرده‌اند و به ما یک جدول زمانی مشخص برای چشمگیرترین رویداد ممکن یعنی پایان جهان می‌دهند.
این مطالعه در مجله Universe Today منتشر شده است.
- 14
- 2
