خب، بذارید یه قصه جذاب رو براتون تعریف کنم که دقیقاً دنیامون رو زیر و رو کرد! برگردیم به شب پنجم اکتبر ۱۹۲۳؛ ادوین هابل، یه ستاره‌شناس کنجکاو و کله‌گنده، پشت تلسکوپ غول‌پیکر هوکر (که آینه‌اش ۱۰۰ اینچ بود، یعنی تقریباً ۲.۵ متر قطر داشت!) در رصدخونه مونت ویلسون، نزدیک پاسادنا کالیفرنیا نشسته بود و داشت به یه لکه خیلی کم‌نور تو آسمون زل می‌زد.
هابل کلی عکس (همون صفحات عکاسی قدیمی) از این لکه گرفت. خیلی تصویرهای باحالی هم نبود، بلکه شبیه یه خورده سیاهی تار و کدر روی شیشه. ولی جالبیش اینجاست: همین عکس‌ها دنیای ما رو برای همیشه عوض کردن.
اولش هابل فکر کرد ستاره‌ای که تو عکس‌ها دیده یه «نووا» هست. نووا یعنی ستاره‌هایی که منفجر میشن و یه مدت به‌شدت روشن میشن، بعد دوباره کم‌نور میشن. حتی روی یکی از صفحات عکسی عبارت “N” گذاشته بود یعنی همون نووا، ولی بعد نور ستاره رو دقیق‌تر پیگیری کرد و فهمید الگوی جالبی داره: یه مدت روشن میشه، بعدش کم‌نور و بعد دوباره روشن میشه! خلاصه “N” رو پاک کرد و جاش نوشت “VAR!” یعنی ستاره متغیر.
این ستاره اسمش شد M31-V1 و از نوع متغیرهای قیفاووسی بود. بذارید یه توضیح ریز بدم: «ستاره متغیر قیفاووسی» یعنی ستاره‌ای که نورش با نظم خاصی کم‌وزیاد میشه، و خیلی مهمه چون راه عالی‌ایه برای اندازه گرفتن فاصله‌ها تو کیهان. به این میگن «شمع استاندارد»، یعنی یه جور ابزار اندازه‌گیری مطمئن برای فواصل فضایی.
جالب اینکه هابل اولین نفری نبود که با قیفاووسی‌ها سروکله می‌زد. حدود ۱۰ سال قبلش، یه خانم باهوش به اسم «هنریتا سوان لویت» تو رصدخونه هاروارد نشسته بود و روشنایی و دوره تغییر نور ۲۵ تا از این ستاره‌ها رو تو کهکشان ابردازه کوچیک ماژلانی (که یه جور کهکشان کوتوله نزدیک ماست) ثبت کرده بود. اون کشف کرد که هرچی ستاره پرنورتر باشه، چرخه تغییر نورش کندتره.
اما نکته اینجاست: مشاهده‌های هابل درست تو وسط جنگ و جدل‌های بزرگ اخترشناسی اون زمان اتفاق افتاد! بعضی‌ها (مثلاً هارلو شاپلی) فکر می‌کردن راه شیری کل دنیای ماست. ولی یه عده دیگه، به‌ویژه هیبر کرتیس، با اندازه‌گیری‌هایی که روی کهکشان آندرومدا (همون مسیه ۳۱، یا “همسایه نزدیکمون تو آسمون”) داشتن می‌گفتن نه بابا! دنیا پر از کهکشان‌های غول و خیلی خیلی دورتر از چیزیه که فکرش رو می‌کنیم!
آندرومدا رو همیشه با چشم غیرمسلح هم میشه دید؛ یه لکه محو تو آسمون. قرن‌ها ملت نمی‌دونستن چی هست: بعضی‌ها فکر می‌کردن یه صورت فلکیه، بعضی‌هاسحابی، بعضی‌ها هم گفتن شاید خودش یه کهکشان باشه.
خلاصه این کشف هابل باعث شد که طرفدارای کرتیس خوشحال شن چون حالا دیگه یکی از این قیفاووسی‌ها رو تو خود آندرومدا کشف کرده بودیم! هابل تو شب‌های مختلف سال هم مدام نور این ستاره رو اندازه زد. الان با کمک همین تغییر نور قیفاووسی، تونست فاصله آندرومدا رو حساب کنه و فهمید حدود ۹۰۰ هزار سال نوری باهامون فاصله داره! (البته الان می‌دونیم حدود ۲.۵ میلیون سال نوریه، ولی اون موقع همین عدد هم دیوونه‌کننده بود!) سال نوری هم یعنی فاصله‌ای که نور تو یه سال طی می‌کنه، تقریباً ۱۰ هزار میلیارد کیلومتر!
ماجرای لویت و قیفاووسی‌ها یه جورایی سکوی پرتاب کشف بعدی هابل هم شد؛ یعنی گسترش جهان! قبلاً افرادی مثل ژرژ لومتر (یه کیهان‌شناس بلژیکی) با استفاده از نظریه نسبیت عام آینشتین، حدس زده بودن شاید کهکشان‌ها از هم دور میشن. نسبیت عام یعنی نظریه معروفی که آینشتین داد تا گرانش و خمیدگی فضا-زمان رو توضیح بده. ولی خود هابل با اندازه‌گیریای دقیق تونست بالاخره این گسترش رو تایید کنه!
هابل نتایج لویت در مورد فاصله ستاره‌ها رو با داده‌های میلـتون هیوماسون و بقیه مقایسه کرد؛ آدم‌هایی که نشون داده بودن نور کهکشان‌های دور، به سمت قرمز کشیده میشه. به این میگن “red shift” یا انتقال‌به‌سرخ؛ یعنی وقتی یه جسم از ما دور میشه، طول موج نورش بلندتر و به سمت قرمز میره (دقیقا مثل افکت داپلر که صدای آمبولانس تو دور میشه زیرتر میشه).
هرچی فاصله یه کهکشان بیشتر باشه، این انتقال‌به‌سرخ هم بیشتره؛ یعنی داره با سرعت بیشتری از ما فاصله می‌گیره. این همون چیزی بود که هابل باهاش نرخ گسترش جهان رو حساب کرد و اسمش شد «ثابت هابل» یا Hubble constant.
از زمان کشف قیفاووسی M31-V1 تا الان کلی شواهد مختلف اومده که نشون میدن جهان واقعاً داره مدام بزرگ و بزرگتر میشه. حتی تو دهه ۹۰ میلادی متوجه شدیم «انرژی تاریک» هم وجود داره؛ یه چیزی که باعث شتاب گرفتن این گسترش شده! (انرژی تاریک یعنی ماده یا پدیده‌ای مرموز تو کیهان که باعث میشه جهان با سرعت بیشتری گسترش پیدا کنه.)
جالبه بدونین که الان یه مشکل جدید پیش اومده: اندازه‌گیری‌های مدرن برای نرخ گسترش جهان با هم جور در نمیاد! یعنی تلسکوپ‌های مختلف و روش‌های مختلف، اعداد متفاوتی نشون میدن. همین اختلاف شاید باعث شه بریم سراغ فیزیک جدید و مدل‌هایی که تا حالا فکر می‌کردیم قطعی هستن رو کاملاً تغییر بدیم.
خلاصه کلام: ادوین هابل با کشف ساده یه ستاره متغیر تو یه عکس تار و کدر، کاری کرد که چشم همه به وسعت واقعی هستی باز بشه و دنیا برای همیشه عوض شد! به همین راحتی؛ با یه شمع استاندارد تو آسمون شب.
منبع: +
