نقشه آسمون DESI: سیاه‌چاله‌ها با خاکستر ستاره‌های مرده، انرژی تاریک می‌سازن!

بیا این داستان جذابو بشنو: یه گروه عجیب از دانشمندها با وسیله‌ای به اسم DESI که ۵۰۰۰ تا چشم رباتی داره، هر شب روی یه کوه ساکت توی آریزونا می‌گذرونن و آسمونو بالا پایین می‌کنن. هر کدوم از این ربات‌ها، هر ۱۵ دقیقه یه کهکشان رو نشونه می‌گیرن که میلیون‌ها سال نوری ازمون دوره! خب، نتیجه‌ش چی شده؟ یه کشف عجیب که دیدگاه فیزیکدانا رو حسابی به هم زده!

تا حالا همه فکر می‌کردن “انرژی تاریک”—که اون عامل مخفی و نامرئیه که باعث میشه جهان هر روز با سرعت بیشتری بزرگ‌تر شه—یه چیز ثابته. یعنی از اول تا الانش هیچ فرقی نکرده. ولی تازه دانشمندها متوجه شدن شاید قضیه فرق کنه و این انرژی قشنگ به ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها ربط داشته باشه!

داستان از اونجا جالب میشه که توی این مطالعه تمرکز کردن روی یه نظریه نسبتا عجیب به اسم CCBH یا “سیاه‌چاله‌های کوپل‌شده کیهانی”. این اسم شاید پیچیده به نظر برسه، ولی خلاصه‌ش اینه: سیاه‌چاله‌ها فقط این ماشین‌های عظیمی نیستن که همه‌چی رو می‌کشن تو خودشون. یه ایده هست که میگه سیاه‌چاله‌ها عملاً ذره‌های ریز انرژی تاریکن! یعنی وقتی یه ستاره بزرگ می‌میره و سیاه‌چاله میشه، بخشی از ماده همیشگی‌اش تبدیل به انرژی تاریک میشه.

حالا فکر کن اگه این فرض درست باشه، مقدار انرژی تاریک توی عالم باید همزمان با روند تشکیل ستاره‌ها زیاد بشه. دانشمندها سال‌هاست که این روند رو با تلسکوپ هابل و جیمز وب (که خودش پروژه‌ای عجیب و گرونه!) دنبال می‌کنن.

وقتی مدل CCBH رو با اطلاعات سه ساله دقیق DESI چفت و بست کردن، دیدن همه‌چی عین پیش‌بینیا پیش رفته! یعنی چگالی انرژی تاریک با سرعت تشکیل ستاره‌ها همگام بوده. یکی از دانشمندها گفته: “این برای اولین بار که داده‌ها رو با یه مدل فیزیکی واقعی سرهم کردیم، و جواب داد!”

ولی عجایب این کشف همینجا تموم نمیشه! این مدل سیاه‌چاله‌ها یه معمای قدیمی رو هم حل کرده: جرم نوترینوها. نوترینو نوعی ذره‌ی عجیب و کوچولوئه که تقریباً هیچ برهم‌کنشی نداره—یعنی خیلی راحت از کنار هر چی بخواد رد میشه! مدت‌هاست دانشمندها می‌دونن جرم نوترینو باید بیشتر از صفر باشه، ولی دقیق معلوم نبوده چقدره. با روشای قبلی، بعضاً اعداد غیرمنطقی (حتی جرم منفی!) درمیومد! با مدل جدید، جرم نوترینو هم منطقی و با آزمایشای زمینی جور درمیاد.

از طرف دیگه، این مدل یه مشکل دیگه کیهان‌شناسی رو هم بهتر توضیح داده، به اسم “مسئله نرخ هابل”. این یعنی هر روش که دانشمندها برای اندازه‌گیری سرعت گسترش جهان استفاده کنن، یه ذره جواباش فرق داره و این برای همه گیج‌کننده بوده. اما اگر ماده آسمونی رفته‌رفته به انرژی تاریک تبدیل بشه، همونطور که این مدل پیشنهاده داده، انگار جهان زودتر از چیزی که فکر می‌کردیم شروع کرده به تندتر شدن. این باعث میشه اختلاف عددها کم‌تر بشه و حسابی معقول‌تر دربیاد.

حالا سؤال اینه: اگه واقعا سیاه‌چاله‌ها دارن تو دل خودشون انرژی تاریک می‌سازن و از بقایای ستاره‌های مرده استفاده می‌کنن، یعنی کل کتاب‌های فیزیک باید بازنویسی بشه! چون این مدله هم مرگ ستاره‌ها، هم نحوه رفتار سیاه‌چاله‌ها، هم رشد کیهان و هم رمز و راز نوترینوها رو به هم وصل می‌کنه! تازه، این هم یه توضیح طبیعی میده که چرا انرژی تاریک بعد از به‌وجود اومدن ستاره‌ها سر و کله‌ش پیدا شد و یه عدد جادویی از اولِ جهان نبود.

البته خود دانشمندها هم دارن میگن: “نذاریم فعلاً شورش رو دربیاریم!” چون هنوز بررسیای جزئی خودِ سیاه‌چاله‌ها، مثل عکس‌برداری از تک‌تک‌شون، خیلی محکم پشت این مدل وای نستاده و هنوزم باید داده‌های بیشتر و بررسی‌های دقیق‌تر انجام بشه تا معلوم شه این مدل جدی رو باید بود یا نه. ممکنه در آینده با داده‌های جدید، کلش رد بشه!

پس فعلا فقط می‌دونیم با یه مدل هیجان‌انگیز طرفیم که نتایجش خیلی باحاله، اما باید منتظر بشینیم تا اطلاعات و آمار بیشتر بیان. اگه دوست داشتی ریز علمیش رو بخونی، مقاله اصلی تو مجله Physical Review Letters چاپ شده.

خلاصه اینکه: شاید سیاه‌چاله‌ها واقعا آشپزخونه‌های انرژی تاریک باشن و با خاکستر ستاره‌های مرده، سلیقه خاص خودشونو برای بزرگ‌تر کردن دنیا رو دارن!

منبع: +