جهان در حال داغ شدن یا سرد شدن!

به طور غیرمنتظره‌ای جهان با گسترش خود روز به روز داغ‌تر و داغ‌تر می‌شود

برای تقریباً یک قرن است که ستاره‌شناسان و فهمیده‌اند که جهان در حال انبساط است. در دهه 1990 ، آنها فهمیدند که از 4 میلیارد سال پیش ، سرعت گسترش کیهان در حال افزایش است.

دانشمندان و نظریه‌پردازان در مدل‌های خود معتقد بوده‌اند هرچه گسترش این کیهان پیشرفت می‌کند و خوشه‌ها و رشته‌های کهکشان‌ها از یکدیگر فاصله می‌گیرند ، میانگین دمای کیهان نیز به تدریج کاهش می‌یابد.

اما طبق تحقیقات جدید توسط  مرکز کیهان شناسی و اخترفیزیک ذرات (CCAPP) در دانشگاه ایالتی اوهایو ، به نظر می‌رسد که جهان با گذشت زمان داغ‌تر می‌شود.

این تیم پس از بررسی تاریخچه حرارتی جهان طی 10 میلیارد سال گذشته به این نتیجه رسیدند که میانگین دمای گاز کیهانی بیش از 10 برابر افزایش یافته و امروز به حدود 2.2 میلیون K (چهار میلیون فارنهایت) رسیده است.

مطالعه ای که یافته‌های آنها را توصیف می‌کند: « تاریخچه حرارتی کیهانی اثبات شده توسط توموگرافی اثر سونیایف-زلدوویچ » ،اخیراً در  مجله Astrophysical Journal منتشر شده است .

این مطالعه توسط یی-كوان چیانگ ، یك محقق در مرکز کیهان شناسی و اخترفیزیک ذرات (CCAP) ، انجام شد و شامل اعضای مؤسسه فیزیك و ریاضیات کاولی  (Kavli IPMU) ،  دانشگاه جان هاپكینز و اخترفیزیک مؤسسه ماكس پلانک است .

این تیم به منظور مطالعه خود، داده های حرارتی مربوط به ساختار بزرگ مقیاس (LSS) کیهان را بررسی کردند. این بررسی‌ها به الگوهای کهکشان و ماده در بزرگ‌ترین مقیاس کیهانی اشاره دارد ، که نتیجه فروپاشی گرانشی ماده تاریک و گاز است.

همانطور که دکتر چیانگ توضیح داد  :

“اندازه گیری جدید ما تأیید مستقیم کار اصلی جیم پیبلز – برنده جایزه نوبل فیزیک 2019 – است که نظریه نحوه شکل‌گیری ساختار در مقیاس بزرگ را در کیهان ارائه داد. همزمان با تکامل کیهان ، گرانش ماده تاریک را کشیده و گاز موجود در فضا با هم به کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی تبدیل می‌شود. این کشش به قدری شدید است که گازهای بیشتری شوک‌زده و داغ می‌شوند.

این تیم از مجموعه داده‌ها ، هشت نقشه از پلانک را با 2 میلیون منبع انتقال به سرخ را مورد بررسی قرار داده است. با ترکیب اندازه‌گیری های انتقال قرمز (که به طور معمول برای تعیین سرعت دور شدن اجسام از ما استفاده می‌شود) و تخمین دما بر اساس نور ، تیم تحقیقاتی دمای ابرهای گازی دورتر به زمین را با دماب ابرهای گازی نزدیک‌تر به زمین مقایسه کرد.

از این رو ، تیم تحقیقاتی توانست تأیید کند که میانگین دمای گازها در اوایل جهان (حدود 4 میلیارد سال پس از بیگ بنگ ) کمتر از اکنون بوده است. این امر ظاهراً به دلیل فروپاشی گرانشی ساختار کیهانی در طول زمان است ، روندی که با سرعت بخشیدن به گسترش جهان ادامه خواهد یافت و تشدید خواهد شد.

همانطور که چیانگ  خلاصه کرد ، جهان به دلیل روند طبیعی تشکیل کهکشان و تشکیل ساختار در حال گرم شدن است و به تغییرات دما در زمین ارتباطی ندارد:

“همزمان با تکامل جهان ، گرانش، ماده تاریک و گاز موجود در فضا را با هم به درون کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی می‌کِشَد. این پدیده‌ها در مقیاس‌های بسیار متفاوت و جدا از هم اتفاق می‌افتند. آنها اصلاً به هم متصل نیستند. ”

در گذشته ، بسیاری از کیهان شناسان استدلال می‌کردند که کیهان با گسترش خود همچنان سرد می‌شود ، چیزی که به ناچار منجر به ” بیگ چیل ” یا ” بیگ فریز ” (فرضیه ” انجماد بزرگ ” ) خواهد شد. در مقابل ، چیانگ و همکارانش نشان دادند که دانشمندان می‌توانند با “بررسی دمای” جهان تکامل ساختار کیهانی را به شکل ساعت تنظیم کنند.

(جرمی تینکر / SDSS-III)

مستطیل سمت انتهایی چپ برشی از آسمان را نشان می‌دهد که شامل تقریباً 120 هزار کهکشان را بررسی است. 

این یافته‌ها همچنین می تواند برای نظریه‌هایی که “سرد شدن کیهان” را به عنوان یک نتیجه قبول می‌کنند ، پیامدهایی داشته باشد. از سوی دیگر ، پیشنهاد شده است که یک راه حل ممکن برای پارادوکس فرمی این است که هوش‌های فرازمینی (ETI) خاموش هستند و منتظر بهبود وضعیت جهان هستند؛ فرضیه خواب تابستانی .(توضیح: فرضیه‌ای وجود دارد که می‌گوید بیگانگان فرازمینی وجود دارند اما فعال نیستند. این فرضیه که به فرضیه خواب تابستانی (Aestivation) معروف است، یعنی اینکه فرازمینی‌ها برای مدتی طولانی در حالت بدون فعالیت هستند؛ چیزی شبیه به خواب زمستانی خرس‌ .

این بحث تا حدی بر اساس  ترمودینامیک محاسبات بیان می‌کند که با سرد شدن جهان ، گونه‌های پیشرفته قادر خواهند بود از ساختارهای بزرگ خود بیشتر بهره ببرند. همچنین ، اگر کیهان به مرور زمان داغ شود ، آیا این بدان معناست که به دلیل افزایش تابش کیهان ، شکل‌گیری حیات با گذشت زمان احتمال کم‌تری خواهد داشت؟

با فرض اینکه مکانیسمی برای حفظ تعادل حرارتی خاص وجود ندارد ، آیا این بدان معناست که جهان به یک “سرمای بزرگ” ختم نمی‌شود ، بلکه به یک “شعله بزرگ” ختم می‌شود؟

همانطور که رابرت فراست معروف نوشت: “برخی می‌گویند جهان به آتش ختم می‌شود ، دیگران می‌گویند به یخ.” 
ثابت خواهد شد که کدام یک از اینها صحیح است ، و چه پیامدهایی می‌تواند برای زندگی در آینده داشته باشد ، فقط زمان این را نشان می‌دهد …

این مقاله در ابتدا توسط Universe Todayمنتشر شده است . مقاله اصلی .

گ آ: آرین رسولی پژوهشگر کیهانشناسی و فلسفه

کانال تلگرام: arian_xboy@

منابع:

https://www.universetoday.com/148794/the-average-temperature-of-the-universe-has-been-getting-hotter-and-hotter/