کشف اسرار جهان: نگاهی دقیق‌تر به انرژی تاریک

خبرگزاری علم و فناوری آنا، نوید فرخی؛ گهگاه وقتی به آسمان شب خیره ‌شوید (و هوا ابری نباشد)، ستارگان را مشاهده می‌کنید که به شما چشمک می‌زنند. شاید اگر در جایی خارج از شهر و به دور از آلودگی نوری حضور داشته باشید،  کهکشان راه شیری را نیز به چشم ببینید. با این حال ورای این زیبایی رازی بزرگ نهفته است، رازی که سرنوشت کل جهان را در بر می‌گیرد. اخیراً پروژه بررسی انرژی تاریک (DES) ما را یک قدم به کشف این معمای کیهانی نزدیک‌تر کرده است.

پروژه بررسی انرژی تاریک،‌ یک پروژه نجومی بین‌المللی است که طی آن اطلاعات مربوط به انرژی تاریک جمع‌آوری و گردآوری می‌شود.  پروژه مزبور را نباید یک رصد تحقیقاتی دانست. هدف این پروژه بلندپروازانه درک این موضوع است که چرا انبساط جهان رخ می‌دهد؛ مثل تماشای تصویرآهسته بادکنکی که باد می‌شود و ما سعی می‌کنیم بفهمیم چه چیزی هوا به آن می‌دمد. در هر حال دانشمندان این پدیده را به انرژی تاریک نسبت می‌دهند، نیرویی مرموز که حدود 70 درصد از کیهان را تشکیل داده و در عین حال نامرئی و تا حد زیادی غیرقابل کشف باقی مانده است.  بقیه چیزها (که از ماده و انرژی تاریک تشکیل شده) به گونه‌ای است که به سختی قابل درکند. در نتایج اخیر پروژه بررسی انرژی تاریک، دقیق‌ترین اندازه گیری‌های این جهان تاریک تا به امروز در اختیار ما قرار گرفته است. در حقیقت تصویری دقیق با نقشه برداری از چند صد میلیون کهکشان منتشر شده که از ساختار جهان در طول هفت میلیارد سال گذشته به وجود آمده است.

هدف این پروژه بلندپروازانه درک این موضوع است که چرا انبساط جهان رخ می‌دهد؛ مثل تماشای تصویرآهسته بادکنکی که باد می‌شود و ما سعی می‌کنیم بفهمیم چه چیزی هوا به آن می‌دمد.

تصویر منتشرشده تنها نقشه ستارگان و کهکشان‌ها نیست،‌ بلکه نقشه رشد جهان و به نوعی شجره‌نامه کهکشان‌ها است. این نقشه عظیم به ما نشان می‌دهد که چگونه خوشه‌های کهکشانی در طول زمان تحت تأثیر انرژی تاریک رشد کرده‌اند. نقشه به لطف دوربین‌ها و تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای که نور کهکشان‌های دور را جذب می کنند ایجاد شده است. خم شدن نور مزبور، پدیده‌ای که توسط اینشتین پیش‌بینی شده بود و به عنوان عدسی گرانشی شناخته می‌شود. این پدیده به دانشمندان کمک کرده تا حضور ماده تاریک و تأثیر انرژی تاریک را بر جهان استنتاج کنند.  عدسی گرانشی زمانی اتفاق می افتد که گرانش یک جسم عظیم، مانند یک خوشه کهکشانی، مسیر عبور نور از نزدیکی خود را خمیده کند. این خمیدگی باعث می‌شود که تصاویر کهکشان‌های دوردست کج به نظر برسند. این موضوع به اخترشناسان اجازه داد تا حضور ماده تاریک را نقشه‌برداری و تأثیر انرژی تاریک را استنباط کنند.

پیشتر نیز اطلاعاتی در این رابطه کسب شده بود اما داده‌های جدید نه تنها جامع‌تر، بلکه جزئی‌تر از آنچه قبلاً داشتیم هستند گویی از از یک تلویزیون 24 اینچ به یک تلویزیون 4K مراجعه کنیم! وضوح داده‌های تازه برای دانشمندان کلیدی است زیرا امکان آزمایش و اصلاح نظریه‌های انرژی تاریک را فراهم می‌کند. این پروژه اخیراً یافته‌های دقیقی را بر اساس داده‌های بیش از 300 میلیون کهکشان ارائه کرده که بینش دقیقی را از ساختار جهان در طول هفت میلیارد سال گذشته ارائه می‌دهد. داده های DES به یک "نمودار رشد" جامع از کیهان ختم شده است. این نمودار نشان می‌دهد چگونه خوشه‌های کهکشانی تحت تأثیر ماده تاریک و انرژی تاریک تکامل یافته‌اند.

پروژه بررسی انرژی تاریک برای به دست آوردن این داده‌ها، DES از یک دوربین 570 مگاپیکسلی نصب‌شده روی تلسکوپ بلانکو در شیلی، که یکی از قدرتمندترین ابزارها برای رصد آسمان جنوبی است، استفاده می‌کند. این ابزار با وضوح بالا نور کهکشان‌های دور را در مناطق وسیعی از آسمان جذب می‌کند و درک ساختار مقیاس بزرگ جهان فراهم می کند.

پروژه بررسی انرژی تاریک برای به دست آوردن این داده‌ها، DES از یک دوربین 570 مگاپیکسلی نصب‌شده روی تلسکوپ بلانکو در شیلی، که یکی از قدرتمندترین ابزارها برای رصد آسمان جنوبی است، استفاده می‌کند.

چرا این مسئله برای ما مهم است؟ اولاً درک انرژی تاریک و انبساط جهان به ما از گذشته و آینده همه چیز در جهان پیرامون ما می‌گوید. این مسئله کمک می کند در یابیم از کجا آمده‌ایم و به کجا می‌رویم. آیا به سمت یک فضای منجمد بزرگ پیش می‌رویم، جایی که جهان برای همیشه منبسط می‌شود تا در نهایت ستاره‌ها و کهکشان‌ها در نهایت محو شوند؟ یا سرنوشت دیگری در انتظار ماست؟ این سؤالات ممکن است شبیه داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسند، اما برای درک جهان واقعی که در آن زندگی می‌کنیم، حیاتی هستند. به نظر می‌رسد کشف اخیر چارچوب‌های شناخته‌شده فیزیک ذرات و نسبیت عام را به چالش کشیده است. از‌این‌رو دانشمندان به ایجاد نظریه‌های جدیدی که بتواند انبساط شتاب‌زده جهان را توضیح دهد، ترغیب می‌شوند.