مشکلی برای مدل کنونی جهان

اگر جهان از زمان بیگ بنگ تاکنون در حال گسترش و انبساط است ما باید کهکشانهای جوانتر را در لبه های عالم و کهکشانهای پیر تر را در فاصله ای نزدیکتر به خودببینیم و چون مبنای فاصله یابی برای کهکشان های دور مقدار انتقال به قرمز درطیف جذبی نور ارسالی از آنها است به همین خاطر هر کهکشانی که طیف دریافت شده از آنها انتقال به قرمز بیشتری داشته باشد آن کهکشان در فاصله دورتری از ما قرار دارد با توجه به فاصله گذاری برای اجرام نورانی بر اساس قرمز گرایی طیف آنها ما دیگرنباید دو شی نورانی با انتقال به قرمز متفاوت را در کنار هم ببینیم اگر این اتفاق بیفتد یا برداشت ما از انتقال به قرمز اشتباه است (که هست ) یا مدل انبساطی که برای جهان در نظر گرفتیم دارای ایراد است.
(کوازارها: کهکشانهای جوانی هستند که بسیار فعالند و سیاهچاله مرکزی آن هنوز خیلی چیزهای برد بلعیدن دارد که بدین خاطر انرژی بسیار فراوانی از آن آزاد می‌گردد)در سالهای ۱۹۸۰ میلادی یک سری از مشاهدات صورت گرفته توسط کیهان شناسان موجب شد تا حیرت و شگفتی جدیدی در میان اخترشناسان ایجاد شود و معمای دیگری بر معماهای قدیمی نظیر صافی آسمان و مشکل افق ایجاد کند، آنها یک شی جدید آسمانی را کشف کردنند که در فاصله بسیار دوری از زمین قرار داشت و با سرعت بسیار زیادی از ما دور می شد.آنها نام این شی ناشناخته را که شبیه به ستاره‌ای بسیار درخشان بود اختر نما نامیدنند یک اختر نما می‌تواند صد برابر پرنورتر از یک کهکشانی مانند کهکشان راه شیری باشد. (یعنی صد بار درخشند تر از یکصد میلیارد ستاره )اما اندازه این اخترنماها تنها به بزرگی یک منظومه مانند منظومه خورشیدی خودمان می‌رسد این اختر نماها که در دورترین شعاع از دنیا قرار دارند با سرعتی نزدیک به نود درصد سرعت نور از ما دور می‌شوند.
در آغاز براین باور بودنند که اگر طیف انتقال به قرمز این اشیاء نورانی درست باشد کوازارها باید درحدود ده میلیارد سال پیش شکل گرفته باشند ولی کشف اخترنمای ۴۶۳۵+۱۱۵۸ PC در سال ۱۹۸۹ شوک بزرگی بر اختر فیزیکدانان وارد آوردو حیرت همگان را برانگیخت زیرا به خلاف یافته های گذشته این اختر نما ۱۴ میلیارد سال نوری از زمین دور بود براین اساس یک اختر نما در فاصله ای دورتر از جائی قرار داشت که از نظر زمانی نمی‌توانست وجودداشته باشد و نگران کننده‌تر از آن این ست که بدانیم در حول حوش اختر نماها با طیف انتقال به قرمز بزرگ که در حاشیه ترین قسمت عالم قرار گرفته است کهکشان هایی دیده می‌شود که از انتقال به قرمز کمتری(از سرعت دور شدن کمتری) نسبت به اختر نماها برخوردار بودند .یعنی دو شیء با سرعت‌های متفاوت نسبت بهم از نظر موقعیت مکانی در یک محل قرار گرفته‌اند شاید.این انتقال به قرمز ها یا تمام طیف‌های انتقال به قرمز نتیجه یک اثر طبیعی دیگری باشد؟.
حال قصد دارم با توجه به اندازه گیری های به عمل آمده از فاصله خوشه های کهکشانی از ما و سرعت دور شدنشان چالشی را که در فراروی مدل کنونی برای جهان قرار دارد رامورد بررسی قراردهم.
(یک پارسک pc معیاری از فاصله در مقیاس کیهانی است پارسک فاصله متناظربا اختلاف منظریک ثانیه زاویه ای است.چون اختلاف منظر ناشی از حرکت زمین به دور خورشید است،زاویه اختلاف منظرa۲ قطر۲R مدار زمین تقسیم بر فاصله d از ستاره یا کهکشان است بنابراین a= R/d رادیان که نتیجه می شود
Pc= ۳/۲۶ ly ۱که معادل km ۱۰¹³ ×۰۸۴/۳ می باشد.یک مگا پارسک برابراست با یک میلیون پارسک.)
در این مقاله قصد دارم با توجه به اندازه گیری های به عمل آمده از فاصله خوشه های کهکشانی از ما و سرعت دور شدنشان چالشی را که در فراروی مدل کنونی برای جهان قرار دارد رامورد بررسی قراردهم
قبل از تجزیه و تحلیل نمودار سرعت های به دست آمده بر حسب فاصله،لازم است اطلاعاتی هرچند مختصر از ابعاد نقاط موجود در جدول را در اختیارشما خوانندگان عزیز قرار دهم:
همانطور که می دانید کهکشان مجموعه ای از ستارگان،سیارات،باقیمانده ستارگان (کوتوله سفید، ستاره های نوترونی ، حفره های سیاه،) سحابی ها و.... می باشد که از قطری معادل چند کیلو پارسک (کهکشان های بیضوی کوتوله) تا چند مگا پارسک (کهکشان های ابر غول ) برخوردارند.
▪خوشه های کهکشانی:هر خوشه کهکشانی شامل هزاران کهکشان است که به صورت فشرده در کنار هم قرار گرفته اند و با فاصله ۱۰۰ برابر قطر کهکشان ها ی عضو از هم فاصله دارند (این فاصله را با فاصله ستارگان موجود در یک کهکشان که با فاصله یک میلیون برابر قطر شان از هم فاصله دارند یا سیارات منظومه شمسی که با فاصله صد هزار برابر قطر شان از هم دورند مقایسه کنید)این موضوع را نیز باید در نظر داشت که هنگام شمارش کهکشان های موجود در یک خوشه کهکشانی ممکن است دهها و یا شاید صدها کهکشان کوتوله را شمارش نکنیم چرا که این کهکشان ها در فواصل دور چنان کم نورند که دیده نمی شوند.هر نقطه نشان داده شده در نمودار نه یک خوشه کهکشانی بلکه یک گروه از خوشه های کهکشانی را نشان می دهد.
ما امروزه برای جهان مدلی را در نظر گرفته ایم که در آن کهکشان ها با توجه به فاصله ای که از ما دارند به سرعت از ما دور می شوند بدین معنا که هر چه فاصله کهکشانی از ما دورتر باشد آن کهکشان باسرعت بیشتری از ما فاصله می گیرد بنابراین ما نباید در عالم کهکشان های را ببینیم که نسبت به کهکشان های که به ما نزدیکترند از سرعت فرار کمتری برخودار باشند و یا بلعکس.در این نمودار بخوبی ملاحظه می کنیم که این بی نظمی در سرعت فرار کهکشانها با افزایش فاصله کهکشان ها از ما افزایش می یابد.اگر چه داده های جدول تنها تا فاصله حدودا ۱۶۰ مگا پارسکی است(یعنی حدودا ۵۰۰ میلیون سال نوری)که این مقداردر مقایسه با ابعاد چندین میلیارد سال نوری عالم بسیار ناچیز می باشد ولی با این حال می توان نتیجه گرفت که این بی نظمی در فاصله و سرعت دور شدن کهکشان ها برای کهکشان های دورترنیز وجود داشته باشد.
به عنوان مثال شما به خوشه کهکشانی که در فاصله ۶۰ مگا پارسکی ما قرار دارد توجه کنیدسرعت دور شدن این خوشه کهکشانی با سرعت دور شدن خوشه کهکشانی که در ۴۰ مگا پارسکی از ما قرار دارد اختلاف بسیار کمی دارد حتی در این نمودار می توان خوشه های کهکشانی را یافت که در فاصله نزدیکتری از ما واقع اند (فاصله حدودا ۹۰-۸۰ مگا پارسکی)اما سرعت فرارشان از خوشه کهکشانی که در فاصله ۱۶۰ مگا پارسکی از ما قرار دارد بیشتر است یا سرعت دور شدن خوشه کهکشانی که در فاصله حدودا ۹۰-۸۰ مگا پارسکی از ما قرار گرفته است نسبت به خوشه کهکشانی که در فاصله حدودا ۵۰- ۴۰ مگا پارسکی قرار گرفته است هیچ اختلافی ندارد این بی نظمی ها در سرعت فرارکهکشان ها که از قرمز گرایی های کهکشان ها نتیجه می شود در چیست ؟؟
اگر جهان ما در حال انبساط است در این صورت همه اعضاء آن باید مقید به این موضوع باشند یعنی همه کهکشان ها باید از هم دور شوند (طبق اصل فریدمان) این در حالی است که در نقاطی از عالم هستی مجموعه ای از کهکشانهای یافت می شوند که از هم دور نمی شوند و در مواردی حتی به هم نزدیک می شوند مثلا از دید ناظری که در یکی از کهکشان هایی که در خوشه کهکشانی در فاصله حدودا ۱۰۰- ۸۰ مگا پارسکی از ما قرار دارد خوشه کهکشانی را که در فاصله حدودا ۱۶۰- ۱۵۰ مگا پارسکی از ما قرارگرفته شده است را در حال نزدیک شدن به خود می بیند.و ناظری که در یکی از کهکشان های موجود در خوشه کهکشانی که در فاصله ۵۰-۴۰ مگا پارسکی از ما واقع شده است در حوالی خود کهکشان های را می بیند که با سرعت حدودا ۱۰۰۰کیلو متر در ثانیه دارند به او نزدیک می شوند همین اتفاق برای ناظری که در یکی از کهکشان هایی که در فاصله ۳۰-۲۰ مگا پارسکی از ما قرار دارد نیز رخ می دهد.به نظر شما چگونه میتوان ناظر ساکن در یکی ازکهکشان هایی که در فاصله ۳۰-۲۰ مگاپارسکی از ما واقع است را مجاب کرد که دنیا در حال منبسط شدن است این درحالی است که او کهکشان هایی را می بیند که از دور دست ها دارند به طرف او نزدیک می شوند؟
ما این اطلاعات مربوط به فاصله و سرعت دور شدن کهکشان ها را ازخود از انتقال به قرمز طیف جذبی آنان بدست می آوریم،بنابراین ما یا در درک انتقال به قرمز مشکل داریم (که داریم).و یا مدلی انبساطی که برای عالم در نظر گرفتیم دارای اشکال است.همین اشکالات موجب شده است تا به تبع آن دردست یابی به راهکاری برای فاصله یابی یا تخمین سرعت فرار کهکشان ها با موفقیت چندانی روبرو نشویم.ودر مواردی نیز با مشکلاتی مواجه شویم که علم در پاسخ گویی به آن عاجز مانده است (مانند انرژی تاریک )

منبع : پارس اسکای