کشف شگفتانگیز: قدمت جهان بسیار بیشتر از چیزی است که دانشمندان تصور میکردند: 26.7 میلیارد سال!
در کشفی انقلابی که البته ماه میلادی پیش اعلام شده، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) دادههایی ارائه داده که به طور مستقیم چالشهایی برای درک فعلی ما از جهان به وجود آورده است. سالهاست که کیهانشناسان سن جهان را تقریباً ۱۳.۸ میلیارد سال تخمین زدهاند. با این حال، یافتههای جدید جیمز وب نشان میدهد که این تخمین ممکن است به شدت کمتر از واقعیت باشد. اما چگونه یک تلسکوپ توانسته چنین باور دیرینهای را متزلزل کند؟
اسرار جهان: کهکشانهای اولیه غیرممکن
یکی از اسرار بزرگ جهان، حضور «کهکشانهای اولیه غیرممکن» است که به دلیل زمانشکلگیری عجیبشان به این نام معروف شدهاند. بر اساس مدلهای موجود، این کهکشانها که در حدود ۵۰۰ تا ۸۰۰ میلیون سال پس از بیگبنگ شکل گرفتهاند، نباید به این سرعت دیسکها و برآمدگیهایی را تکامل داده باشند. به گفته یکی از دانشمندان، این پدیده مانند مشاهده کودکی با خردمندی یک پیرمرد است.
تحقیق جدید: افزایش سن جهان
پژوهش جدید مدلی را پیشنهاد میدهد که سن جهان را ۲۶.۷ میلیارد سال تعیین میکند و این مدل، مشاهدات «کهکشانهای اولیه غیرممکن» تلسکوپ فضایی جیمز وب را توضیح میدهد. تلسکوپ جیمز وب سال گذشته تصویری از ستونهای آفرینش (Pillars of Creation) ثبت کرد که اعتبار بیشتری به این یافتهها میبخشد.
معمای انتقال به سرخ
برای درک سن جهان، ابتدا باید مفهوم انتقال به سرخ (redshift) در نوری که از کهکشانهای دور ساطع میشود را فهمید. همانطور که اثر داپلر (Doppler Effect) در صدا، تغییر فرکانس صداهای منبع نزدیک و دورشونده را توضیح میدهد، نور نیز تجربهای مشابه از تغییر فرکانس دارد. به این ترتیب که انتقال به سرخ نشاندهنده دور شدن یک جرم آسمانی از ماست. هر چه کهکشان دورتر باشد، این انتقال به سرخ بیشتر میشود.
گسترش: کلید سن جهان
کهکشانهای مختلف که با سرعتی متناسب با فاصلهشان از ما دور میشوند، نشاندهنده یک جهان در حال گسترش است. این مفهوم در سال ۱۹۶۴ با کشف تابش زمینه کیهانی (CMB) توسط آرنو پنزیاس (Arno Penzias) و رابرت ویلسون (Robert Wilson) از آزمایشگاه بل (Bell Labs) محکمتر شد.
چالش وضعیت موجود
مطالعات پیشین تلاش کردهاند با استفاده از مدل «نور خسته» (tired light) به معمای «کهکشانهای غیرممکن» پاسخ دهند، عمدتاً ناموفق بودهاند و اغلب در توضیح پدیدههای کیهانی دیگر مانند انتقال به سرخ ابرنواخترها (supernovae) شکست خوردهاند.
مدل جدید: تلفیق نظریات
راجندرا گوپتا (Rajendra Gupta) از دانشگاه اتاوا با ترکیب نظریه نور خسته و مدلی تکاملیافته که بر اساس ثابتهای جفتشونده (evolving coupling constants) که توسط فیزیکدان بریتانیایی، پل دیراک (Paul Dirac) در سال ۱۹۳۷ پیشنهاد شد، به نتایج بهتری دست یافت. این مدل جدید هم مشاهدات جیمز وب را توضیح میدهد و هم سن جهان را به ۲۶.۷ میلیارد سال افزایش داد.
بازنگری در جهان
البته تلسکوپ فضایی هابل (Hubble) هم به صورت ضمنی به معمای «کهکشانهای اولیه غیرممکن» رسیده بود، اما پرتاب JWST در دسامبر ۲۰۲۱ و مشاهداتش این ادعاها را تقویت کرد. بسیاری از دانشمندان نجوم سعی در پایبندی به مدل بیگبنگ داشتهاند، اما دادههای JWST باعث شده تغییراتی در این زمینه به وجود آید.
دادههای JWST همچنان به چالش کشیدن وضعیت موجود کیهانشناسی ادامه میدهد و جامعه علمی همراستا با آن، به سوی پذیرش فیزیک جدید متمایل شده . در حالی که این یافتهها باورهای بنیادی را لرزاندهاند، اما نوید آیندهای را میدهد که درک ما از جهان عمیقتر و پیچیدهتر از همیشه بشود.
مطالب مرتبط
