سایه‌های تردید بر نظریه "جهان شتابدار"

نتیجه‌گیری آنها بر پایه‌ی بررسی‌هایی بود که با بهره از مشاهدات تلسکوپ فضایی هابلو چند تلسکوپ زمینی روی ابرنواخترهایگونه‌ی Ia -انفجار سهمگین گرماهسته‌ایستارگان- انجام شده بود. این باعث پذیرش گسترده‌ی این نظریه‌ شد که جهان هستی در تسلط جوهره‌ای رازگونه به نام "انرژی تاریک"است که به گسترش آن شتاب می‌دهد.

اکنون گروهی از دانشمندان به رهبری سوبیر سرکاراز بخش فیزیکدانشگاه آکسفوردسایه‌های تردید بر این مفهوم کیهان‌شناختی استاندارد انداخته‌اند. این پژوهشگران با بهره گرفتن از یک مجموعه‌ی رو به گسترش از داده‌ها -کاتالوگی از ۷۴۰ ابرنواختر رده‌ی Ia، (بیش از ده برابر نمونه‌های دهه‌ی ۱۹۹۰)، پی بردند که شواهد شتاب کیهان شاید سست‌تر از چیزی باشد که گمان می‌رفت، زیرا این داده‌ها با یک نرخ ثابتِ گسترش همخوانی دارند.

این پژوهش در گزارش‌های علمینشریه‌ی نیچر منتشر شدهاست.

پرفسور سرکار، که در بنیاد نیلز بوهرکپنهاگنیز جایگاهی دارد می‌گوید: «کشف گسترش شتابدار کیهان برنده‌ی جایزه‌ی نوبل و جایزه‌ی کیهان‌شناسی گروبرشد، و همچنین جایزه‌ی Breakthroughدر فیزیک بنیادی را هم به دست آورد. این یافته به پذیرش گسترده‌ی این اندیشه انجامید که جهان هستی در تسلط "انرژی تاریک"است که مانند یک ثابت کیهان‌شناسیرفتار می‌کند- این نظریه اکنون به نام "مدل استاندارد"کیهان‌شناسی شناخته می‌شود.»

«ولی اکنون داده‌های بسیار بیشتری درباره‌ی ابرنواخترها در دست داریم که به کمکشان می‌توانیم بررسی آماری دقیق و پرجزییاتی انجام دهیم. ما تازه‌ترین فهرست از ۷۴۰ ابرنواختر گونه‌ی Ia -بیش از ده برابر نمونه‌هایی که کشف پیشین بر پایه‌ی آنها انجام شد- را بررسی کردیم و دریافتیم که شواهد گسترش شتابدار حداکثر باید امتیاز ۳ سیگما بگیرد. این بسیار کمتر از "۵ سیگما"است، بالاترین امتیاز در یافته‌های علمی و امتیاز استاندارد که برای ادعای کشفی با ارزش بنیادین نیازست.» [امتیازی که به آشکارسازی امواج گرانشیدر سال گذشته داده شد ۵ سیگما بود-م]

«به عنوان نمونه‌ای مشابه در این زمینه می‌توان از ادعای دانشمندان در کشف یک ذره‌ی تازه با وزن ۷۵۰ گیگاالکترون ولت یاد کرد که بر پایه‌ی داده‌های به دست آمده از برخورددهنده‌ی هادرونی بزرگدر سرنانجام شده بود. این یافته در آغاز امتیازی بالاتر از کشف شتاب گسترش کیهان گرفت که دسامبر پارسال به  ۳.۹ و ۳.۴ هم رسید- و بیش از ۵۰۰ پژوهشنامه‌ی نظری هم درباره‌اش نوشته شد. ولی در ماه اوت اعلام شد که داده‌های تازه نشان می‌دهند امتیاز این کشف به ۱ سیگما هم نمی‌رسد. این کشف تنها یک نوسان آماری بود و چنین ذره‌ای وجود نداشت.»

داده‌های دیگری هم در دسترس هست که به نظر می‌رسد از نظریه‌ی گسترش شتابدار کیهان پشتیبانی می‌کنند، مانند داده‌هایی درباره‌ی تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان (پس‌تاب کم‌سوی مهبانگ) که از ماهواره‌ی پلانکبه دست آمده. ولی پرفسور سرکار می‌گوید: «همه‌ی اینها بررسی‌های نامستقیمی است که در چارچوب یک مدل فرضی انجام شده‌اند، و زمینه‌ی ریزموج کیهان به طور مستقیم تحت تاثیر انرژی تاریک نیست. در واقع، عملا یک اثر نامحسوس وجود دارد -اثر یکپارچه‌ی ساش-ولف، ولی به طور متقاعدکننده‌ای آشکار نشده.»

«پس کاملا امکان این هست که گمراه شده باشیم و وجود انرژی تاریک نتیجه‌ی بررسی داده‌ها در یک مدل نظری باشد که بیش از حد ساده شده: نظریه‌ای که در واقع در دهه‌ی ۱۹۳۰ پی‌ریزی شد، بسیار پیش از آن که داده‌های واقعی در دست باشد. اگر مشاهدات بر پایه‌ی یک چارچوب نظری پیچیده‌تر انجام شود، چارچوبی که در آن، کیهان دقیقا همگن نیست و محتوای ماده‌ی آن شاید مانند یک گاز آرمانی (ایده‌آل) نباشد (دو پنداشت کلیدیِ مدل استاندارد کیهان‌شناسی)، شاید به خوبی بتواند به دستاوردی بدون نیاز به انرژی تاریک بیانجامد. در واقع، انرژی خلاچیزیست که ما مطلقا هیچ شناختی از آن در نظریه‌ی بنیادی نداریم.»

استاد سرکار می‌افزاید: «به طور طبیعی، برای قانع کردن جامعه‌ی فیزیک باید پژوهش‌ها و کارهای بسیاری انجام شود، ولی بررسی ما توانست لرزان بودن یک ستون کلیدیِ مدل استاندارد را نشان داد. امید می‌رود این انگیزه‌ای برای بررسی‌های بهترِ داده‌های کیهان‌شناختی پدید آورد، و همچنین الهام‌بخش نظریه‌پردازان برای آزمودن مدل‌های کیهان‌شناختی دیگری باشد. پیشرفت چشمگیر زمانی به دست خواهد آمد که تلسکوپ بی‌اندازه بزرگ اروپا (European Extremely Large Telescope)با یک جستجوگر فرا-حسمند لیزریرصدهایی انجام دهد و در یک دوره‌ی ۱۰ تا ۱۵ ساله، به طور دقیق شتابدار بودن یا نبودن نرخ گسترش کیهان را بسنجد.»

-------------------------------------------------

واژه نامه:

منبع: دانشگاه آکسفورد