جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

کیهان چقدر بزرگ است
آیا مرزهای کیهان تا ابد ادامه دارد؟!

کیهان چقدر بزرگ است ؟

تا به حال آرزو کرده‌اید که در زمان سفر کنید؟ سرتان را بالا بگیرید و به آسمان شب نگاه کنید. نقاط نورانی که مانند اکلیل روی آسمان می‌درخشند، تصویر زیبایی از این رویا می‌سازند، زیرا این اجرام (ستاره‌ها، سیارات و کهکشان‌ها) آن‌قدر دور هستند که حتی چند ده هزارسال طول می‌کشد تا نور نزدیک‌ترین آن‌ها به ما برسد.  کیهان بدون شک جای بزرگی است. اما سوال این است: کیهان چقدر بزرگ است ؟

سارا گلگر، اخترفیزیکدان دانشگاه وسترن اونتاریو در کانادا، می‌گوید: «این احتمالا سوالی است که هیچ‌گاه پاسخ آن را نخواهیم دانست. اندازه‌ی کیهان از بنیادی‌ترین مفاهیم علم اخترفیزیک است. ممکن است پیدا کردن جوابی برای این سوال غیرممکن باشد، اما این باعث نمی‌شود دانشمندان دست از تلاش بردارند.»

گلگر بیان کرد که هر چه جرمی در کیهان به ما نزدیک‌تر باشد، اندازه گرفتن فاصله‌اش آسان‌تر است. اندازه‌گیری فاصله‌ی بین سیاره زمین تا خورشید یا زمین تا ماه بسیار ساده‌تر است. تنها کاری که دانشمندان باید انجام دهند، این است که روی ماه لیزر بیندازند و زمان برگشتن بازتاب این نور از سطح ماه به زمین را اندازه بگیرند.

گلگر همچنین گفت که اندازه‌ گرفتن فاصله‌ی اجرام دورتر در کهکشان کار سخت‌تری است. برای رسیدن به آن‌ها باید پرتوی بسیار قوی‌تری از نور در اختیار داشته باشیم. فرض کنیم که فناوری لیزر انداختن روی این اجرام دور را داشتیم؛ آن زمان باید هزاران سال صبر می‌کردیم تا نور به سیارات بسیار دور برخورد کند و چند هزار سال دیگر هم برای این که به زمین برگردد.

اما دانشمندان حقه‌هایی در آستین‌شان دارند که می‌توانند حتی فاصله‌ی دورترین اجرام کیهان را اندازه‌ بگیرند. رنگ ستاره‌ها با گذشت عمرشان تغییر می‌کند و دانشمندان می‌توانند با توجه به این رنگ، میزان نور و انرژی تابش شده توسط این ستاره‌ها را تخمین بزنند. اگر دو ستاره انرژی و درخشندگی یکسانی داشته باشند، لزوما در آسمان زمین به یک شکل مشاهده نمی‌شوند. زیرا ممکن است یکی از آن‌ها در فاصله‌ی دورتری نسبت به دیگری واقع شده باشد. طبیعی است که ستاره‌ی دورتر سخت‌تر دیده شود. گلگر گفت که اخترشناسان می‌توانند درخشندگی واقعی یک ستاره را تعیین کرده و از تفاوت آن با درخشندگی مشاهده شده در زمین، فاصله‌ی آن را تا زمین به دست بیاورند.

اما چگونه می‌توان درباره‌ی مرز واقعی دنیا و اینکه کیهان چقدر بزرگ است اظهار نظر کرد؟ دانشمندان چگونه می‌توانند فاصله‌ی اجرامی در این حد دور را محاسبه کنند؟ اینجاست که کار مشکل می‌شود.

یادتان باشد که هر چقدر جرمی از زمین دورتر باشد، زمان بیشتری طول می‌کشد تا نور آن به ما برسد. تصور کنید که برخی از این اجرام آن‌قدر دورند که نورشان باید میلیون‌ها یا میلیاردها سال در راه باشد تا به ما برسد. حالا، فرض کنید که نور جرمی که در چنین فاصله‌ای از زمین قرار دارد، در طی این چند میلیارد سال در راه بوده و هنوز به زمین نرسیده است. ویل کینی، فیزیکدانی از دانشگاه ایالتی نیویورک در بوفالو، می‌گوید که این دقیقا همان مسئله‌ای است که اخترشناسان با آن دست و پنجه نرم می‌کنند.

کینی‌ گفت: «ما تنها می‌توانیم یک حباب بسیار کوچک از کیهان را ببینیم اما اینکه در بیرون آن چه می‌گذرد؟ حقیقتا نمی‌دانیم.»

اما با محاسبه‌ی اندازه‌ی این حباب کوچک، دانشمندان می‌توانند حدس‌هایی درباره‌ی بیرون آن بزنند.

محققان می‌دانند که سن کیهان تقریبا ۱۳.۸ میلیارد سال است. این یعنی جرمی که نور آن ۱۳.۸ میلیارد سال طول می‌کشد تا به ما برسد باید دورترین جرمی باشد که برای ما قابل دیدن است. احتمالا فکر می‌کنید که این راه جواب ساده‌ای برای اندازه‌ی کیهان به ما می‌دهد: ۱۳.۸ میلیارد سال نوری. اما به خاطر داشته باشید که کیهان به طور مداوم در حال انبساط با شتاب مثبت است. در زمانی که طول کشیده تا نور این جرم به ما برسد، مرزهای کیهان هم جابه‌جا شده‌اند. خوشبختانه، دانشمندان میزان جابه‌جایی آن را بر اساس انبساط کیهان از زمان مهبانگ محاسبه کرده‌اند : ۴۶.۵ میلیارد سال نوری.

برخی از دانشمندان از این عدد استفاده کرده و سعی کرده‌اند محاسبه کنند که در فراسوی آن مرز، چه چیزی قرار دارد. با فرض خمیده بودن کیهان، اخترشناسان می‌توانند الگوهای جهان قابل مشاهده را بررسی کنند و با استفاده مدل‌ها، تخمین بزنند که کیهان تا کجا ادامه دارد. نتایج یک تحقیق می‌گویند که اندازه‌ی واقعی کیهان می‌تواند ۲۵۰ برابر ۴۶.۵ سال نوری باشد که برای ما قابل دیدن است.

اما کینی نظر دیگری دارد: «هیچ شواهدی مبنی بر متناهی بودن کیهان وجود ندارد. ممکن است که کیهان تا ابد امتداد پیدا کند.»

مطمئنا نمی‌توان با قاطعیت درباره‌ی متناهی یا نامتناهی بودن کیهان صحبت کرد، اما گلگر گفت که دانشمندان روی «عظیم‌الجثه» بودن آن اتفاق نظر دارند. متاسفانه، این مقدار کوچکی که ما قادر به دیدن آن هستیم تنها بخشی خواهد بود که می‌توانیم رصد کنیم. به دلیل انبساط کیهان با شتاب مثبت، مرزهای خارجی کیهان که از دید ما خارج‌اند با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت می‌کنند. این یعنی که مرزهای کیهان‌ ما سریع‌تر از نورشان که باید به ما برسد، حرکت می‌کنند. در طی زمان، این مرزهای آخر جهان، و هر رستورانی که در آن‌جا وجود دارد (اشاره به کتاب «رستوران آخر جهان»، نوشته‌ی داگلاس آدامز، نویسنده‌ی انگلیسی)، به طور کامل از میدان دید ما خارج می‌شوند.

گلگر گفت که فکر کردن به اندازه‌ی کیهان و بخش بزرگی از آن که نمی‌توانیم ببینیمش، بسیار متواضعانه است. اما این باعث نمی‌شود که او و دیگر پژوهشگران از موشکافی کیهان برای پیدا کردن جواب خود دست بردارند.

گلگر گفت: «شاید نتوانیم پاسخمان را پیدا کنیم یا حتی حدس بزنیم که کیهان چقدر بزرگ است ! این می‌تواند در عین این که بسیار ترسناک است، واقعا مهیج و جذاب باشد.»


مترجم: هانیه الزهرا بوداغی/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: Live Science

 دسته‌ها:
       
برچسب‌ها:
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
43
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
141
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
83
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
56
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
77