فضا و نجوم

بزرگترین نقشه کیهان ترسیم شد

نوشته شده توسط مریم فخیمی

اخترشناسان به کمک نقشه‌بردار آسمانی دیجیتال اسلون (SDSS) نخستین نقشه کیهانی را بر اساس موقعیت کوزارها ترسیم کردند.
کوازاها (اختروش) هسته‌های فعال کهکشان‌های دوردست هستند. نام اختروش یا شبه‌ستاره برای این به آن‌ها داده شده است که اجرامی بسیار درخشان و نقطه‌ای همانند ستاره‌ها به نظر می‌رسند.
به گفته اشلی راس از دانشگاه ایالتی اوهایو، از آنجا که اختروش‌ها بسیار روشن هستند، می‌توان آن‌ها را در سراسر کیهان رصد کرد و همین عاملی است که آن‌ها را به اجرام ایده‌آلی برای ترسیم بزرگ‌ترین نقشه کیهان تبدیل کرده است.
روشنایی شگفت انگیز اختروش‌ها ناشی از سیاهچاله پرجرم مرکزی آن‌ها است. ماده و انرژی به  درون سیاهچاله اختروش سقوط کرده، حرارت به طرز باورنکردنی افزایش یافته و درخشش کوازار آغاز می‌شود. این درخشش‌ را تلسکوپ‌های ۲/۵ متری زمینی هم می‌توانند رصد کنند.
برای ترسیم این نقشه سه بعدی، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ اسلون، تعداد بسیار زیادی اختروش‌ را رصد کردند. آن‌ها توانستند در مدت دو سال اول، موقعیت دقیق و سه بعدی بیش از ۱۴۷ هزار اختروش را شناسایی کرده و فاصله آن‌ها را مشخص کنند.
اما برای درک تاریخچه انبساط عالم، نیاز داشتند از ترفند مطالعه نوسانات صوتی باریون (BAO) استفاده کنند. نوسانات صوتی باریون به ماده باریونی خوشه شده یا فراچگال در یک مقیاس طولی خاص (در عالم امروزی در حدود ۱۵۰ مگا پارسک) ناشی از امواج صوتی اشاره می‌کند که در عالم اولیه و جوان منتشر می‌شدند.

quasarbao-768x768

این روش خط کشی استاندارد را برای مشاهدات کیهانی ایجاد کرده و می‌تواند در انتقال به سرخ‌های کمتر از یک از طریق بررسی کهکشانی اندازه گیری شود.
این امواج در جهان اولیه بسیار داغ و چگال‌تر از جهان امروز بودند. اما زمانی که جهان ۳۸۰ هزار ساله بود، شرایط ناگهان تغییر کرد و این امواج صوتی از حرکت باز ایستادند.
اثر این امواج بی‌تحرک در ساختار سه‌بعدی جهانی که امروز می‌بینیم دیده می‌شود. وقتی ما در ساختار سه‌بعدی جهان امروزی نگاه می‌کنیم، شامل انواعِ باستانی امواج صوتی باریونی است که به واسطه انبساط جهان گسترش یافتند.
به گفته پژوهشگران، فرایند تولید این امواج ساده است؛ این بدان معنی است که دانشمندان می‌توانند ایده بسیار خوبی از اینکه این اجرام در جهان اولیه شبیه چه چیزی بودند ارائه دهند.
ستاره‌شناسان اسلون، قبلا از روش نوسانات صوتی باریون، در کهکشان‌های نزدیک در توزیع گاز میان کهکشانی استفاده می‌‌کردند تا به کمک این مطالعات در زمان به گذشته برگردند.
نتایج محاسبات اخیر محدوده زمانی زیادی را پوشش می‌دهد که تا پیش از این هرگز رصد نشده بود. این مطالعات شامل زمانی است که جهان ۳ تا ۷ میلیارد سال سن داشت؛ بیش از ۲ میلیارد سال قبل از اینکه زمین تشکیل شود.
مطالعات اخیر، مدل استاندارد کیهان‌شناسی که دانشمندان بیش از ۲۰ سال پیش ارائه کردند را تایید می‌کند. در مدل استاندارد، جهان از تئوری نسبیت عام انیشتین پیروی می‌کند.
این مدل شامل اجزایی است که می‌توانیم اثرات‌شان را اندازه بگیریم. اما قادر به درکشان نیستیم؛ اجزای ناشناخته و مرموزی چون «انرژی تاریک» و «ماده تاریک» که عناصر تاثیرگذار در انبساط عالم هستند.
به گفته پژوهشگران، حتی اگر کارکرد انرژی گرانشی را هم درک کنیم، هنوز هم موارد مبهم زیادی وجود دارد که باید پاسخ داده شود، از جمله اینکه انرژی تاریک واقعا چیست؟
آزمایش‌های eBOSS ( نقشه‌بردارطیف‌سنجی گسترده نوسانات باریون) با تلسکوپ SDSS همچنان ادامه دارد. بدین ترتیب هرچه تعداد رصد کوازارها و کهکشان‌های نزدیک افزایش یابد، نقشه سه‌بعدی جهان هم بزرگ‌تر خواهد شد.

sloan-telescope

در مطالعات eBOSS، محققان به دنبال اندازه‌گیری دقیق تاریخ انبساط جهان هستند تا به زمانی بازگردند که کیهان کمتر از ۳ میلیارد سال سن داشت. بعد از تکمیل eBOSS ، نسل جدیدی از نقشه‌برداری آسمان که شامل ابزار طیف‌سنج انرژی تاریک (DESI) و ماموریت ماهواره‌ای اقلیدس آژانس فضایی اروپا است آغاز خواهد شد.
گفتنی‌است نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون (Sloan Digital Sky Survey) یا SDSS، نام یک پروژه بین‌المللی و یکی از تلسکوپ‌های مهم دید زاویه باز در جهان است و در نیومکزیکو در آمریکا قرار گرفته‌ است.
این تلسکوپ در رصدخانه آپاچی پوینت قرار دارد و در سال ۲۰۰۰ تاسیس شد. این تلسکوپ متشکّل از آینه‌ای با قطر ۲/۵ متر است، و ۲۵ موسسه از سرتاسر جهان به صورت مشترک از ان استفاده می‌کنند.
هزینه ساخت این تلسکوپ را یک بنیاد شخصی بنام بنیاد آلفرد پی. اسلون تامین کرده است.

درباره نویسنده

مریم فخیمی

دیدگاه شما چیست