خب بچهها، بذارین براتون از یه ماجرای باحال تو دنیای کیهانشناسی بگم. تلسکوپی به اسم آتاکاما (Atacama Cosmology Telescope یا همون ACT)، که بالای رشتهکوههای شمال شیلی نصب شده بود و کلی سال مشغول کار بود، تو سال ۲۰۲۲ بازنشست شد و حالا دادههای پایانیش دنیا رو ریخته به هم! حالا میخوام بگم چی کشف کردن و چرا قضیه اینقدر مهمه.
این تلسکوپ تو اکتبر ۲۰۰۷ اولینبار به اصطلاح “اولین نورش” رو دید. البته منظورم نور معمولی ستارهها یا کهکشانها نیست! ACT اصولاً برای شکار نوع خاصی از امواج مایکروویو ساخته شده بود؛ اونم امواجی که از اولین دورانهای پیدایش جهان باقی مونده بودن. اینو بهش میگن “پیشزمینه مایکروویو کیهانی” یا خلاصه CMB (Cosmic Microwave Background). یه جور نور فسیلی که وقتی جهان فقط ۳۸۰ هزار سالش بود، منتشر شده و هنوزم این گوشهوکنار کیهان هست!
خب، چرا این نور فسیلی انقدر مهمه؟ ببین، CMB به ما تصویر فوقالعادهای از دوران کودکی جهان نشون میده. اخترشناسا کلی با این نور حال میکنن چون هر تغییری که تو مقدار مادهی تاریک (Dark Matter یعنی مادهای که دیده نمیشه ولی اثر گرانشیش رو همهچی هست)، تعداد نوترینوها (Neutrinos یعنی ذرههای ریز و سبک و خیلی خاص که تقریبا با هیچچی برهمکنش نمیکنن)، یا هر ویژگی دیگهای تو کیهان ایجاد بشه، شکل این CMB هم عوض میشه.
حالا فرق ACT با بقیه چیه؟ پروژههای فضایی مثل ماهوارهی Planck اومدن کل آسمون رو اسکن کردن و نقشه کامل دادن. ولی رزولوشن (وضوح تصویر) پایین داشتن، مخصوصاً تو بررسی قطبیدگی نور CMB (یعنی اینکه امواج مغناطیسی و الکتریکی این نورها تو چه جهتی نوسان میکنن – خلاصه جهتگیری خاص موج نور). ACT با اینکه رو زمینه، تونست خیلی با دقت روی نقطههای کوچیک CMB زوم کنه و اطلاعات خفنتر و دقیقتری به دست بیاره.
از همه جالبتر، تمرکز ACT روی همین موضوع قطبیدگی بود که کلی اطلاعات از وضعیت اولیهی کیهان به ما میده. همین باعث میشه بتونن حسابی رو کم و زیاد بودن ماده تاریک، تعداد نوترینوها و … مانور بدن!
اما اصل ماجرا! چند ماه پیش، تیم ACT آخرین سری دادههاشون رو منتشر کردن؛ ششمین و آخرین پک دادهها بود و همزمان ۳ مقاله تو یه مجله علمی معتبر منتشر کردن. قراره دانشمندها سالها با این دادهها ور برن ولی خود تیم ACT هم تحلیل نهاییشون رو گفتن و خداحافظی کردن.
کشف بزرگشون این بود که هنوز یه موضوع خیلی عجیبه. به این میگن “Hubble Tension” یا تنش هابل. ماجرا اینه که نرخ انبساط فعلی جهان (یعنی Hubble Constant یا همون ثابت هابل)، وقتی با ابزارهایی مثل ACT و Planck اندازه میگیرنش و با روشهایی که به فاصلههای نزدیک نگاه میکنن (مثلاً بر اساس میزان کمنور شدن ابرنواخترها یا supernova)، فرق داره. عددی که ابزارهای نوع اول میدن، با اونی که روش دوم نشون میده، حسابی اختلاف داره! این هنوز یکی از گندهترین رازهای حل نشده کیهانشناسی مدرنه و کلی ذهن دانشمندها رو درگیر خودش کرده.
حالا خیلیا سعی کردن این اختلاف رو حل کنن و کلی مدل نظری مختلف دادن. بهش میگن مدلهای کیهانشناسی گسترشیافته (Extended Cosmological Models یعنی مدلهایی که به مدل استاندارد کیهانشناسی چند تا عنصر یا نیرو اضافه میکنن تا شاید راز رو حل کنه). اما نکته اینجاست که نیروها یا چیزهایی که الان تو کیهان هستن، باید اون موقع که CMB منتشر شد هم وجود داشتن! پس ACT با دادههای توپش رسماً این مدلها رو برد زیر ذرهبین.
نتیجه؟ همه مدلها – یعنی حدود ۳۰ تا مدل مختلف – همشون رد شدن! یعنی به امید این بودن که با این کارا تفاوت نرخ انبساط رو توضیح بدن، اما هیچکدوم جواب نداد. جالب شد نه؟ یعنی ۳۰ راهحل احتمالی کشک از آب دراومد!
ولی این اصلاً معنیش این نیست که پروژه شکست خورد، نه بابا! تو علم هر چی مدل اشتباه رو خط بزنی، یه قدم به جواب درست نزدیک تری. همونطور که دکترها هزار جور دارو تست میکنن تا بالاخره به درمان خوب برسن، فیزیکدانها هم هی تست میزنن تا بالأخره بفهمن جهان چه داستانی داره.
پس خلاصه بگم: دادههای نهایی ACT نشون دادن که جهان هنوزم برامون کلی راز تو آستین داره. فعلاً ۳۰ مدل مختلف پرپر شدن اما رمزگشایی از “تنش هابل” هنوز ادامه داره و کلی کیهانشناس هنوز دارن روش کار میکنن. هر چی باشه، فقط همینه که علم رو زنده و هیجانانگیز نگه میداره! 😉
منبع: +
