وسعت کیهان قابل مشاهده اندکی کوچکتر شده است!

برای اولین بار طی دهه گذشته، دانشمندان وسعت کیهان قابل رویت را به روزرسانی کردند. نتیجه این شده است که شعاع کیهان به بزرگی که قبلا فکر می‌کردیم نیست.

وسعت کیهان قابل مشاهده کاهش یافته است

در واقع بخشی از کیهان که به صورت تکنیکی از روی زمین قابل مشاهده است، هم‌اکنون در تمامی جهات حدود 320 میلیون سال نوری کوچکتر شده است. پس همگی لطفا کمی مهربان‌تر بنشینید و برای همه جا باز کنید!

دو فیزیکدان به نام‌های Paul Halpern و Nick Tomasello از دانشگاه علوم فیلادلفیا با استفاده از داده‌های جدید ماهواره پلانک در مورد گسترش کیهان، دریافته‌اند که وسعت کیهان قابل مشاهده در واقع 0.7% کمتر از آن چیزی است که پیش از این تصورش را می‌کردیم.

آن‌ها می‌گویند که با استفاده از اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر شعاع کیهان را که پیش از این 45.66 میلیارد سال نوری تصور می‌شد، برابر مقدار 45.34 میلیارد سال محاسبه کرده‌اند. (هر سال نوری برابر 9.5 تریلیون کیلومتر است)

Tomasello می‌گوید:

تفاوت 320 میلیون سال نوری ممکن است در مقیاس‌های کیهانی بسیار ناچیز باشد، اما همین مقدار کم کیهان ما را کمی جمع و جورتر خواهد کرد.

مفهوم کیهان قابل مشاهده این است که تعداد مشخصی کهکشان و سایر مواد چون گاز و غبار کیهانی وجود دارد که امروزه عملا از روی زمین قابل مشاهده هستند. چرا که نور ساطع‌ شده از آنها زمان کافی را داشته تا از زمان تولد کیهان در 13.7 میلیارد سال پیش این مسافت را طی کند تا به زمین برسد.

عقیده فیزیکدانان اینگونه بوده است که وقتی آنها زمان آغاز کیهان را به طور تقریبی می‌دانند، ذرات نور مجبور بودند تا با سرعتی ثابت (سرعت نور) حرکت کنند، پس بیشینه مسافتی که این ذرات در این مدت زمان می‌توانسته‌اند طی کنند نیز مشخص خواهد شد. در فیزیک به این حد و مقدار افق ذره (particle horizon) گفته می‌شود، یا به عبارتی لبه کیهان قابل مشاهده ما.

اما مشکل بزرگی که اینجا وجود دارد این است که وسعت کیهان ثابت نبوده و همواره در حال افزایش است. تحقیقاتی که همین اواخر انجام شده نیز نشان می‌دهد که این افزایش ممکن است سریع‌تر از آن چیزی باشد که قوانین فیزیک ما در حال حاضر بتوانند آن را توضیح دهند. پس چگونه می‌توان بیشترین مسافتی که ذرات نور می‌توانند در کیهان طی کنند را محاسبه نمود؟ وقتی کیهان مرتبا در حال گسترش است.

در سال 2003 جمعی از فیزیکدانان به رهبری ریچارد گات (J. Richard Gott) از دانشگاه پرینستون، به راه حلی دقیق‌تر برای اندازه‌گیری کیهان قابل‌ مشاهده دست یافتند. آن‌ها رخدادی به نام باز ترکیب (recombination) را در نظر گرفتند که حدود 378000 سال پس از بیگ‌ بنگ اتفاق افتاد، زمانی که کیهان به مقدار کافی سرد شد تا الکترون‌ها و پروتون‌ها توانستند با هم ترکیب شده و اتم‌های هیدروژن را شکل دهند. این گروه این دوره از کیهان‌شناسی را با نرخ گسترش کیهان و تعدادی متغیر دیگر ترکیب کردند تا در نهایت به معادله‌ای پیچیده دست یافتند که شعاع 45.66 میلیارد سال نوری را برای وسعت کیهان بدست آوردند.

در این محاسبات بیشتر از داده‌های ماهواره WMAP که به تازگی بازنشسته شده است استفاده شده بود. اما همانطور که توماسلو (Tomasello) توضیح می‌دهد، از آن زمان تا به امروز تکنولوژی‌های پیشرفته‌تری برای دستیابی به این اطلاعات بوجود آمده است. وی می‌گوید: ماهواره پلانک از سال 2009 تا 2013 با اسکن‌ کردن لبه‌های کیهان قابل‌ مشاهده، اطلاعات جدیدی را درباره شتاب انبساط عالم و سایر پارامترهای مرتبط بدست آورد.

وقتی که این گروه داده‌های ماهواره پلانک را برای محاسبه شعاع افق ذره به کار بردند، به عدد 45.34 میلیارد سال رسیدند. توماسلو می‌گوید که به این ترتیب شعاعی که ما واقعا قادر به دیدن آن هستیم 0.7 درصد کوچکتر از چیزی است که پیش از این فکر می‌کردیم. در مقایسه با ابعاد کلی جهان مقدار زیادی نیست، ولی گاهی باید همین مقادیر کم را نیر در نظر گرفت و به آن‌ها دقت داشت.