آیا ما در یک جهان بَرخالی زندگی می کنیم؟

* در آغاز:
[بَرخال، فرکتال، یا فراکتال (Fractal): ساختاری که هر جزء از آن با کلش همانند است. یا به عبارتی برخال یک نگاره یا پیکره است که دارای ویژگی خودهمانندی در مقیاس های گوناگون است در حالی که این مقیاس ها با هم پیوند ریاضیاتی داشته باشند. برای نمونه اگر فردی بخش ویژه‌ای از آن پیکره یا نگاره را برگزیند و دیدش را بر آن ۵ بار نزدیکتر کند (زوم کند) شکل دقیقن همان شکل پیش باشد. - منبع: ویکیپدیا]
--------------------------------------------------------------------------

* برخال ها یا فراکتال ها زیبایند، ولی ما علاقه ای به زندگی در یک برخال نداریم. اگر کیهان ما شبیه یک برخال غول پیکر باشد - که در آن، ماده همیشه به گونه ی خوشه هایی درون خوشه هایی دیگر به نظر بیاید- شاید
ضربه ای جدی به کیهان شناسی نوین وارد شود.

در این نقشه ی تازه که بر پایه ی فاصله از زمین
رسم شده، نقاط زرد نماینده ی کهکشان ها هستند.
مربع کوچک سمت چپ بیشینه اندازه ای را نشان
می دهد که در آن، خوشه بندی دیده شد.
تصویر بزرگ تر
اکنون بزرگ ترین نقشه ی سه بُعدی آسمان که تاکنون برای سنجش ساختارهای بزرگ-مقیاس به کار رفته نشان می دهد که اگر به حد کافی از دور نگاه کنیم، کیهان را به گونه ای اطمینان بخش بدون خوشه خواهیم یافت.

با نگاه کردن به چگالی کیهان می توان دید که کیهان در آغاز، یکدست و هموار متولد شده بوده؛ این چیزیست که تابش پس زمینه ی ریزموج کیهانی، یک تابش محو و ضعیف که تنها ۳۸۰ هزار سال پس از مهبانگ تابیده شده بوده هم نشان می دهد.

با گذشت زمان، مواد در اثر گرانش گرد هم آمدند تا جایی که گازها توانستند ستارگان را بسازند، آن ستارگان در کهکشان هایی گرد آمدند، و کهکشان ها هم در خوشه‌هایی دور هم جمع شدند. البته مدل استاندارد کیهان شناسی می گوید که در مقیاس بزرگ، گسترش (انبساط) کیهان بر نیروی گرانش چیره می شود و بنابراین ماده در آن مقیاس ها می بایست کمابیش به گونه ای یکدست پخش شده باشد (نه خوشه خوشه).

ولی در پژوهش های پیشین، خوشه هایی درون خوشه های بزرگ تر یافته شده بود. حتی در یک مقاله به وجود فراخوشه های کهکشانی با اندازه ی حدود ۳ میلیارد سال نوری هم اشاره شد.

سرخگرایی نجات بخش
به گفته ی رهبر گروه دانشمندان، موراگ اسکریمجیور در دانشگاه باختر استرالیا در پِرت، جهان برخالی علاوه بر این که در بسیاری از نظریه های کیهان شناسی سنگ می اندازد، در برخی از جنبه های بنیادین اخترشناسی هم تردید ایجاد می کند. برای نمونه، سرخگرایی یا انتقال به سرخ (اثر دوپلر در کش آمدن نور که ناشی از گسترش کیهان است) دیگر نمی تواند ابزاری دقیق و درست برای اندازه گیری فاصله های کیهانی باشد.

اسکریمجیور می گوید: «اگر فضا هموار و یکدست نباشد، اگر توسط توده های بزرگ ماده، انحنا پیدا کرده و پرپیچ و خم باشد، پس خط سیر نور هم می بایست پیچ خورده باشد و دیگر سرخگرایی به وجود آمده در آن را به سادگی نمی توان به فاصله ی اجرام تا کهکشانمان نسبت داد.»

گروه وی برای بررسی این موضوع، داده های به دست آمده از "پیمایش انرژی تاریکِ WiggleZ" را مورد موشکافی قرار دادند. این پیمایش (نقشه برداری) از مشاهداتی بهره می گرفت که توسط تلسکوپ انگلیسی-استرالیایی در نیوساوث ولز برای نقشه برداری از حدود ۲۲۰ هزار کهکشان در فضایی به اندازه ی یک مکعب به اضلاع ۳ میلیارد سال نوری انجام شده بود.

غیر تصادفی، تا یک نقطه
آن ها برای خوشه ها آزمایش را چنین انجام دادند که هر کهکشانی را در مرکز یک کره ی فرضی جای دادند و تعداد کهکشان های درون کره را شمردند. اگر آن ۲۲۰ هزار کهکشان درون مکعب غول آسا "خوشه بندی" شده بودند، پس شمار کهکشان های درون هر کره می بایست بیشتر از زمانی می شد که آن ۲۲۰ هزار کهکشان، به طور کتره ای در آن مکعب غول آسا پراکنده شده باشند.
عکسی از یک توزیع بزرگ-مقیاس ماده که در
تازه ترین پژوهش مورد بررسی قرار گرفت.
این تکه ای از یک همانندسازی گسترده به نام
GiggleZ است که مکمل پیمایش GiggleZ بود.

همین آزمایش را برای کره های نسبتن کوچک تر (به قطر تا حدود ۳۳۰ میلیون سال نوری) انجام دادند و در  آن ها خوشه های کهکشانی پدیدار شدند. ولی در کره های بزرگ تر، شمار کهکشان ها بر مبنای توزیع کتره ای و تصادفی بود

[به بیان دیگر، خوشه بندی کهکشان ها تنها در ابعاد نسبتن کوچک ترِ فضا دیده می‌شود و هر چه ابعاد فضا بیشتر می شود، همان گونه که مدل استاندارد کیهان شناسی پیش بینی کرده، پراکندگی ماده در فضا هم یکدست و یکنواخت می شود -م].

یکی از اعضای گروه به نام تامارا دیویس از دانشگاه کویینزلند بریزبن می گوید: «این نخستین پیمایشی است که در ابعاد به اندازه ی کافی بزرگ انجام شد... تا به روشنی به یکدستی کیهان برسیم و از آن هم بگذریم.»

رد کردن دشوار است
به گفته ی فیلیپ عبدالله از کالج دانشگاهی لندن که در این پژوهش درگیر نبود، گرچه اندیشه ی یک جهان برخالی چیزیست که اندکی از مردم آن را باور خواهند کرد ولی رد کردنش هم بسیار دشوار است. وی می گوید: «این بهترین نتیجه ایست که تاکنون دیده ام.» ولی می افزاید که این کلام پایانی نیست. چه بسا پیمایشی در ابعاد از این هم بزرگ تر انجام شود و همه ی این نتایج را به چالش بکشد.

اسکریمجیور اذعان می کند که پژوهش انجام شده توسط گروهش، خوشه بندی در ابعاد بسیار عظیم را رد نمی کند، ولی به گمان وی چنین ساختارهایی اگر هم وجود داشته باشند، آنقدر چگال و انبوه نیستند که برای کیهان شناسی مشکلی بیافرینند.

آزمون بعدی توسط آرایه ی کیلومتر مربعی انجام خواهد شد، یک آرایه ی رادیوتلسکوپی ساخته شده در آفریقای جنوبی و استرالیا که می تواند از کهکشان ها نقشه ای از این هم بزرگ تر تهیه کند.

در همین زمینه: * کهن ترین نور کیهان

واژه نامه:
Fractal - cluster - cosmology - 3D map - cosmic microwave background radiation - big bang - gravity - standard model - hypercluster - galaxy - Red-shift - Morag Scrimgeour - Doppler effect - WiggleZ Dark Energy Survey - Anglo-Australian Telescope -Tamara Davis - Filipe Abdalla - Square Kilometre Array - radio-telescope

منبع: newscientist

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه