عدسی‌های کیهانی آخرین برآورد از شتاب گسترش کیهان را تایید کردند

نرخ تازه‌ای که با بهره از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل برای گسترش کیهان در فضای نزدیک به دست آمده با داده‌های پیشین همخوانی دارد، ولی دارای اختلافی آشکار با اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ی پلانک از کیهان دوردست است.
شماری از اخترشناسان از گروه همکاری H0LiCOW، به رهبری شری سویو، استاد دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و بنیاد اخترفیزیک ماکس پلانک در گارشینگ آلمان برای رسیدن به یک برآورد مستقل از ثابت هابل، به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا و چند تلسکوپ فضایی و زمینی دیگر پنج کهکشان جداگانه را رصد کرده‌اند. ثابت هابل نرخ گسترش (انبساط) کیهان و یکی از مقادیر بنیادین برای توصیف جهان هستی است.

این پژوهش در چند پژوهشنامه ارایه شده که در ماهنامه‌ی انجمن سلطنی اخترشناسی به چاپ خواهند رسید.

این سنجش تازه به طور کامل مستقل از دیگر اندازه‌گیری‌های ثابت هابل برای کیهان محلی است که چندی پیش با بهره از ستارگان متغیر قیفاووسی و ابرنواخترها به عنوان نقطه‌ی مرجع انجام شده بودند، ولی بسیار با آنها همخوانی دارد. [خوانده بودید: * انبساط کیهان سریع‌تر از چیزیست که گمان می‌رفت]

با این وجود، عددی که سویو و گروهش به دست آورده‌اند [۷۱.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک]، و همچنین مقادیری که به کمک قیفاووسی‌ها و ابرنواخترها به دست آمده بود، متفاوت با اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک است که آن را برابر با ۶۶.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک برآورد کرده بود. البته اینجا یک تفاوت ویژه‌ و مهم وجود دارد: پلانک ثابت هابل را با مشاهده‌ی تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان  و برای کیهان آغازین (دوردست) به دست آورده بود [نه برای کیهان محلی].

مقداری که ماهواره‌ی پلانک به دست آورده با شناخت کنونی ما از کیهان سازگار است، ولی مقدارهایی که گروه‌های گوناگون اخترشناس برای کیهان محلی به دست آورده‌اند با مدل نظری پذیرفته‌ شده‌ی ما برای کیهان سازگاری ندارد. سویو می‌گوید: «نرخ گسترش کیهان اکنون دارد از راه‌های گوناگون و با چنان دقتی اندازه گرفته می‌شود که اختلاف‌های واقعی در آنها چه بسا نشانگر فیزیک تازه‌ای باشند که فراتر از دانش امروز ما از کیهانست.»
پنج نمونه از بهترین پدیده‌های همگرایی گرانشی (به همراه کهکشان‌ های پیش‌زمینه‌آنها) که توسط گروه HOLICOW بررسی شد. تصویر بزرگ تر
در این پژوهش از کهکشان‌های بزرگی کمک گرفته شد که میان زمین و اختروش‌های بسیار دوردست -هسته‌های کهکشانی بی‌اندازه تابناک- جای داشتند. نور اختروش‌های دوردست در اثر پدیده‌ی همگرایی گرانشی، با گذشتن از کنار کهکشان‌های پرجرم خم می‌شود. این به شکل‌گیری چندین تصویر از اختروش‌های پس‌زمینه می‌انجامد که برخی از آنها به شکل کمان‌های کشیده دیده می‌شوند.

از آنجایی که کهکشان‌ها اعوجاج‌های کاملا کروی در بافت فضا پدید نمی‌آورند و کهکشان‌های همگراینده و اختروش‌ها هم درست روی یک خط نیستند، نور تصویرهای گوناگونِ اختروش‌های پس‌زمینه مسیرهایی با بلندی‌های متفاوت را می‌پیمایند. چون نور اختروش‌ها در درازنای زمان تغییر می‌کند، این تصاویر گوناگون از دید ما چشمک می‌زنند، یعنی نورشان با گذشت زمان تغییر می‌کند و درنگ (تاخیر) میان چشمک‌های آنها هم بسته به بلندی مسیر نورشان است [۱]. این درنگ‌‌ها به طور مستقیم به مقدار ثابت هابل مربوطند. فردریک کوربن، یکی از اعضای این گروه پژوهشی از آزمایشگاه اخترفیزیک لاسترو (EPFL) در سوییس می‌گوید: «روش ما ساده‌ترین و سرراست‌ترین راه برای اندازه‌گیری ثابت هابل است زیرا تنها از هندسه و نسبیت عام بهره می‌گیرد، نه هیچ پنداشت دیگری.»

این دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق درنگ‌های زمانی میان چند تصویر، و همچنین با بهره از مدل‌های رایانه‌ای توانستند ثابت هابل را با دقتی چشمگیر ۳.۸ درصد تعیین کنند. ویوین بونون، یکی از این پژوهشگران از EPFL سوییس می‌گوید: «اندازه‌گیری درست و دقیق ثابت هابل یکی از بزرگ‌ترین خواسته‌ها در پژوهش‌های کیهانشناختی امروز است.»«ثابت هابل برای اخترشناسی نوین بسیار کلیدی است زیرا می‌تواند به ما بگوید آیا تصویری که از جهان هستی ساخته‌ایم (این که کیهان از ماده‌ی معمولی، ماده‌ی تاریک، و انرژی تاریک تشکیل شده) واقعا درست است یا این که چیزی بنیادین را از قلم انداخته‌ایم.»
اختروش RXJ1131-1231 که نورش با گذشتن از کنار یک کهکشان بزرگ پیش‌زمینه و در چند مسیر گوناگون، چهار تصویر از آن پدید آورده. سه تا این تصاویر در سمت چپ یک کمان روشن را ساخته‌اند.
-------------------------------------------------
یادداشت:
۱] یک نمونه از چنین پدیده‌ای را اینجا خواندید:  * ابرنواختری که پیش بینی شده بود پدیدار شد! 

-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
Hubble constant - H0LiCOW - Sherry Suyu - Max Planck - Technical University Munich - TUM - Max Planck Institute for Astrophysics - Garching - Germany - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - Cepheid variable star - supernova - Planck satellite - cosmic microwave background - Earth - quasar - galaxy core - gravitational lensing - General Relativity - Frédéric Courbin - Laboratory of Astrophysics - Lastro - EPFL - Switzerland - Vivien Bonvin - dark energy - dark matter - RXJ1131-1231

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه