 |
|
وجود انرژی تاریک تایید شد
فهرست مندرجات
.
انرژی تاریک
انرژی تاریک (Dark energy)، نوع ناشناخته‌ای از انرژی در کیهان‌شناسی است، که همه‌ی فضا را به‌صورت فرضیه در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را می‌افزاید. انرژی تاریک مقبول‌ترین فرضیه برای توضیح دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی (با شتاب) منبسط می‌شود. در مدل استاندارد کیهان‌شناسی بنابر هم‌ارزی جرم-انرژی، جهان شامل حدود ۲۶٫۸٪ ماده تاریک،۶۸٫۳٪ انرژی تاریک (در مجموع ۹۵٫۱٪) و ۴٫۹٪ ماده‌ی معمولی است. باز هم بر اساس هم‌ارزی جرم-انرژی، چگالی انرژی تاریک بسیار کم است. در منظومه شمسی، تقریباً فقط ۶ تن انرژی تاریک درون شعاع مدار پلوتو یافت می‌شود. با این‌حال، انرژی تاریک بیش‌تر جرم-انرژی جهان را تشکیل می‌دهد، زیرا به‌طور یکنواخت در فضا پخش شده است.
دو شکل برای انرژی تاریک ارائه شده است. یکی ثابت کیهان‌شناسی، یک چگالی انرژی ثابت که به‌طور همگن جهان را پر می‌کند، و دیگری میدان‌های اسکالر، کمیت‌هایی دینامیکی که چگالی انرژی آن‌ها می‌تواند در فضا و زمان تغییر کند. بخش‌هایی از میدان‌های اسکالر که در فضا ثابت هستند هم معمولاً در ثابت کیهان‌شناسی شمرده می‌شوند. ثابت کیهان‌شناسی می‌تواند به‌گونه‌ای فرمول‌بندی شود که انرژی خلا باشد. میدان‌های اسکالری که در فضا تغییر می‌کنند به‌سختی می‌توانند از ثابت کیهان‌شناسی بازشناخته شوند، زیرا تغییرات ممکن است فوق‌العاده آهسته باشد.
اندازه‌گیری‌های دقیقی از انبساط جهان برای فهمیدن این‌که نرخ انبساط چگونه در طول زمان تغییر می‌کند، لازم است. در نسبیت عام، سیر تکاملی انبساط جهان به‌وسیله‌ی معادله‌ی حالت کیهانی (رابطه‌ی بین دما، فشار و ترکیب ماده، انرژی و چگالی انرژی خلا در هر ناحیه از فضا) فرمول‌بندی می‌شود. امروزه، اندازه‌گیری معادله‌ی حالت انرژی تاریک یکی از بزرگ‌ترین تلاش‌های کیهان‌شناسی رصدی است.
افزودن ثابت کیهان‌شناسی به متریک رابرتسون-واکر منجر به مدل لامبدا-سی دی ام می‌شود؛ که به‌خاطر تطابق دقیق آن با مشاهدات از آن به‌عنوان «مدل استاندارد» کیهان‌شناسی یاد می‌کنند. انرژی تاریک به‌عنوان یک جزی حیاتی در تلاش‌های اخیر برای تدوین مدل جهان چرخه‌ای (Cyclic model) استفاده شده است.
نتایج اولیه‌ی یک تحقیق مهم ستاره‌شناسی که با استفاده از جدیدترین تکنیک‌ها انجام شده است، وجود پدیده‌ی رمزآلود انرژی تاریک را تایید کرده است. انرژی تاریک حدود ۷۴ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد و اثبات وجود آن می‌تواند توضیح دهد که چرا عالم با شتابی فزاینده در حال انبساط است.
دانشمندان با بررسی بیش از دویست هزار کهکشان به این یافته دست پیدا کردند. این دانشمندان از دو نوع بررسی متفاوت استفاده کردند تا بتوانند به‌طور مستقل نتایج بررسی‌های پیشین درباره‌ی انرژی تاریک را بیازمایند.
دو تحقیق که توسط تیمی بین‌المللی از محققان انجام گرفته است برای چاپ در مجله‌ی «اعلان ماهانه‌ی انجمن سلطنتی ستاره‌شناسی» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society journal) پذیرفته شده است.
یکی از روش‌های تحقیق که توسط ستاره‌شناسان استفاده شده است، با اندازه‌گیری الگوی توزیع کهکشان‌ها در فضا انجام شده است.
نوع دوم بررسی با اندازه‌گیری سرعت شکل‌گیری کهکشان‌ها در طول زمان انجام شده است. هر دو تکنیک وجود انرژی تاریک و شتاب انبساط جهان را تایید کرده است.
مفهوم انرژی تاریک برای اولین‌بار در اواخر دهه‌ی نود و با بررسی روشنی ابرنواخترها یا ستاره‌های در حال انفجار مطرح شد.
| ▲ | اینشتین درست می‌گفت |
ستاره‌شناسان برای توضیح این‌که چرا سرعت انبساط جهان در حال افزایش است، ناگزیر بودند یا تئوری آلبرت اینشتین (Albert Einstein's theory) درباره‌ی گرانش را بازنویسی کنند یا بپذیرند که در کیهان نوعی انرژی جدید وجود دارد.
دکتر کریس بلیک (Dr. Chris Blake)، از دانشگاه تکنولوژی سوینبرن (Swinburne University of Technology) در ملبورن استرالیا و یکی از نویسندگان این تحقیق در این باره گفت: «کاری که انرژی تاریک می‌کند مثل این است که شما توپی را به هوا پرتاب کنید و توپ با سرعتی فزاینده شروع به بالا رفتن در آسمان کند.»
او افزود: «همان‌طور که اینشتین گفته بود، نتایج بررسی‌ها به ما نشان می‌دهد که انرژی تاریک یک فاکتور ثابت در کیهان‌شناسی است. اگر تنها به گرانش تمرکز کنیم، قادر نخواهیم بود اثرات ثابت انرژی تاریک در طول زمان را ببینیم.»
در این تحقیق از تلسکوپ آنگلو-استرالین (The Anglo-Australian telescope) در استرالیا استفاده شد
این یافته‌های تازه با اجرای یک پروژه‌ی بررسی کیهانی به‌نام ویگل زد (Wiggle Z) به‌دست آمده است که از سال ۲۰۰۶ آغاز شد و امسال به پایان رسید. در این پروژه از اطلاعات ارسالی تلسکوپ فضایی «کاوشگر تکامل کهکشان» (Nasa's Galaxy Evolution Explorer) یعنی: «گالکس» (Galex) که متعلق به آژانس فضایی آمریکا (ناسا) است و تلسکوپ آنگلو-استرالین، که در کوه سایدینگ اسپرینگ در استرالیا مستقر است، استفاده شد.
دانشمندان در این بررسی، از توزیع کهکشان‌ها در جهان، در حجمی نقشه‌برداری کردند که تاکنون انجام نشده بود. آن‌ها هشت میلیارد سال در زمان به‌عقب برگشتند و بیش از نیمی از عمر عالم را بررسی کردند.
باب نیکول (Bob Nicholl)، کیهان‌شناس که در این پروژه نقشی نداشته است به بخش خبر بی‌بی‌سی گفت: «این یک گام بزرگ به جلو است. آن‌ها افرادی جدی و دانشمندانی برجسته هستند و ما مدتی است که منتظر نتیجه‌ی تحقیقات آن‌ها هستیم.»
نیکول که پروفسور فیزیک فضایی در دانشگاه پورتموت (Portsmouth University) در بریتانیا است افزود: «این تاییدی دوباره از وجود انرژی تاریک است و به ما اطلاعاتی دیگر می‌دهد تا تئوری‌های خود را با آن تبیین کنیم و به ما راه آینده را نشان می‌دهد. ستاره‌شناسان بیش‌تری در سال‌های پیش‌رو، به تحقیقاتی این چنین دست خواهند زد.»
در حالی‌که انرژی تاریک حدود ۷۴ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد، ماده‌ی تاریک، که ماده‌ای است که نور قابل ردیابی را بازتاب نمی‌دهد یا ساطع نمی‌کند حدود ۲۲ درصد از جهان را شکل می‌دهد. ماده‌ی معمولی مانند گاز، ستارگان، سیاره‌ها و کهکشان‌ها تنها چهار درصد کیهان را تشکیل داده است.
با این‌حال، با وجود این‌که دانشمندان توانسته‌اند وجود انرژی تاریک و ماده‌ی تاریک را تایید کنند، هنوز قادر نیستند درباره‌ی این پدیده توضیح کاملی بدهند.[۱]
[▲] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.
[▲] پی‌نوشت‌ها
[۱]- پل رینکون، با تحقیقی تازه وجود انرژی تاریک تایید شد، وب‌سایت بخش فارسی بی‌بی‌سی: پنج‌شنبه ۲۱ مه ۲۰۱۱ - ۳۱ اردیبهشت ۱۳۹۰
[▲] جُستارهای وابسته
□
[▲] سرچشمه‌ها
□ وب‌سایت بی‌بی‌سی، برگردان فارسی از:
Paul Rincon, New method “confirms dark energy”, BBC News, 19 May 2011
