جهان جوان‌تر از چیزی‌ است که فکر می‌کردیم!

تحقیقات جدید دانشمندان نشان می دهد سن جهان ۱۲.۶ میلیارد سال بیشتر نیست. این تخمین بیش از یک میلیارد سال کمتر از آخرین تخمین‌ها است.

کد خبر: ۱۰۰۷۳۳۹

تاریخ: ۱۵ مهر ۱۳۹۹ - ۱۱:۵۵

به گزارش تابناک، بابک زمانی؛ در فرارو نوشت:  تیمی تحقیقاتی به سرپرستی ستاره‌شناسان دانشگاه اورگان، با استفاده از فواصل شناخته شده‌ی ۵۰ کهکشان با زمین، توانسته‌اند محاسبات مربوط به ثابت هابل را بازنویسی کنند. آن‌ها نشان داده‌اند که سن جهان ۱۲.۶ میلیارد سال بیشتر نیست. این تخمین بیش از یک میلیارد سال کمتر از آخرین تخمین‌ها است.

رویکرد‌هایی که تاریخ انفجار بزرگ و در نتیجه عمر جهان را تخمین می‌زنند، بر ریاضیات مدل‌سازی محاسباتی تکیه دارند و بر اساس فواصل، عمر قدیمی‌ترین ستاره‌ها و رفتار کهکشان‌ها را تخمین می‌زنند و نرخ انبساط جهان را به‌دست می‌آورند. ایده‌ی محاسبات در این نوع رویکرد، بر مبنای مدت زمانی است که طول می‌کشد تا همه‌ی اجرام موجود در جهان به حالت اولیه‌ی خود برگردند.

یکی از محاسبات کلیدی در این زمینه، به‌دست آوردن ثابت هابل است. «ادوین هابل» برای اولین بار در سال ۱۹۲۹ نرخ انبساط جهان را محاسبه کرد و به همین خاطر این ثابت به نام وی شد. روش جدیدی که از آن برای محاسبه‌ی عمر جهان استفاده می‌کنند، رصد تشعشعات باقی مانده از انفجار بزرگ است.

پروفسور «جیمز شومبرت» و همکارانش از دانشگاه اورگان، مقاله‌ای در مجله‌ی The Astronomical Letters منتشر کرده‌اند و در آن رویکرد جدیدی را مطرح کرده‌اند که با کالیبره کردن مجدد ابزار اندازه‌گیری فواصل، به نتایج جالبی برای محاسبه‌ی عمر جهان رسیده‌اند. شومبرت می‌گوید: «مقیاس فواصل بسیار پیچیده هستند، زیرا فواصل در کهکشان‌ها بسیار زیاد است و کم‌نور بودن برخی از کهکشان‌ها و ستاره‌ها باعث می‌شود نتوان ابزار را به خوبی کالیبره کرد.»

شومبرت و همکارانش با استفاده از فواصل دقیق ۵۰ کهکشان به‌عنوان راهنما، فواصل ۹۵ کهکشان دیگر را اندازه‌گیری کرده‌اند. آن‌ها می‌گویند که جهان الگو‌های ریاضیاتی خاصی به شکل معادلات دارد. در رویکرد جدید این دانشمندان جرم و خمیدگی‌های کهکشان‌ها با دقت بیشتری محاسبه شده و سپس با استفاده از آن‌ها، معادلات ریاضیاتی دنیا تبدیل به اعدادی مانند عمر دنیا و نرخ انبساط آن شده است.

طبق محاسبات این دانشمندان، ثابت هابل ۷۵.۱ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک به‌دست آمده است. هر پارسک حدود ۳.۳ سال نوری است. روش‌های مرسوم محاسبه‌ی این ثابت، همگی به عدد ۷۵ رسیده‌اند، ولی روش «CBM» به عدد ۶۷ برای این ثابت رسیده است.

محاسبات دانشمندان ناسا در سال ۲۰۱۳ نشان داد که عمر جهان ۱۳.۷۷ میلیارد سال است. این مطالعه‌ی جدید بر اساس داده‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر بنا نهاده شده است و عمر جهان را ۱۲.۶ میلیارد سال تخمین می‌زند. عمر جهان در روش‌های مختلف همیشه بین ۱۲ تا ۱۴.۵ میلیارد سال تخمین زده شده است.

اندازه‌گیری‌های قبلی:
در کیهان‌شناسی فیزیکی، سن جهان هستی میزان زمان سپری شده پس از مهبانگ (یا انفجار بزرگ) است که گمان می‌رود لحظۀ آغاز پیدایش جهان است. بنابر دقیقترین اندازه‌گیری انجام شده توسط ماهواره پلانک، سن جهان بر پایه مدل لامبدا-سی دی ام در حدود ۰٫۰۳۷±۱۳٫۷۹۸ میلیارد سال ((۱۳٫۷۹۸±۰٫۰۳۷) ×۱۰۹ سال یا (۴٫۳۵۴±۰٫۰۱۲) ×۱۰۱۷ ثانیه) برآورد شده‌است. میزان عدم قطعیت این عدد ۳۷ میلیون سال (۰٫۰۳۷ میلیارد سال) است که با تطبیق نتایج چندین پروژه تحقیقاتی علمی از جمله اندازه‌گیری‌های تابش زمینه کیهانی توسط ماهواره پلانک یا کاوشگر ناهمسانگردی ریزموجی ویلکینسون و مورد‌های دیگر تعیین شده‌است. با استفاده از اندازه‌گیری تابش زمینۀ کیهانی می‌توان زمان سرد شدن این تابش از لحظۀ مهبانگ تا کنون، و با اندازه‌گیری نرخ انبساط جهان و برونیابی به عقب در زمان می‌توان سن جهان را محاسبه نمود.

مدل تطبیقی لامبدا-سی‌دی‌ام تکامل جهان از وضعیت بسیار داغ، متراکم و یکنواخت اولیه تا وضعیت کنونی آن در بازه‌ای به طول ۱۳٫۸ میلیارد سال را توصیف می‌کند. این مدل از لحاظ نظری به خوبی فهمیده شده و مشاهدات نجومی دقیقی مانند دبلیومپ نیز آن را تأیید می‌کنند. اما نظریات مربوط به سرآغاز و پیدایش حالت اولیه در حد گمانه‌زنی باقی‌مانده‌اند. اگر با استفاده از مدل لامبدا-سی‌دی‌ام به سوی گذشته برون‌یابی کنیم در لحظۀ اولیه جهان به یک نقطۀ تکینگی می‌رسیم. اگرچه از لحاظ نظری جهان ممکن است تاریخی طولانی‌تر از این داشته باشد، اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی از واژۀ «سن جهان» برای به اشاره به مدت زمان انبساط لامبدا-سی‌دی‌ام یا به عبارت دیگر زمان سپری شده پس از مه‌بانگ در جهان قابل مشاهده، استفاده می‌کند.