هستی مدام در حال گرم تر شدن است

بنابر جدیدترین مطالعات تیمی از دانشمندان، هستی مدام در حال گرم تر شدن است. اما ادامه این گرما چه بر سر کیهان خواهد آور؟

نزدیک به یک قرن است که ستاره‌شناسان دریافته‌اند که جهان در حال انبساط است. از دهه ۱۹۹۰ هم برخی دانشمندان متوجه شدند که از چهار میلیارد سال پیش، سرعت انبساط همواره در حال افزایش بوده است. با انبساط جهان و دورتر شدن خوشه‌های کهکشانی و رشته‌های کیهان از یکدیگر، دانشمندان حالا نظریه‌ای مطرح کرده‌اند مبنی بر اینکه هستی مدام در حال گرم تر شدن است که مخالف ایده قبلی مبنی بر کاهش دما است.

افزایش دمای کیهان
بر اساس تحقیق جدید که توسط مرکز کیهان‌شناسی و فیزیک ذرات نجومی (CCAPP) در دانشگاه ایالتی اوهایو انجام شده ثابت شده که هستی مدام در حال گرم تر شدن است.

محصولات بخش فروشگاه

ترازو برنجی کد۵۰۰

داربوکا مدل وطن کد ۱

گلدان طرح گرد مدل Abb

صندلی مدیریتی صنعتگران شاهپور مدل KM1000

ماوس مخصوص بازی ای فورتک مدل x-77

کیف ابزار کابان مدل ۳۴۲۶

تخت خواب دو نفره کد ۲۰۸ سایز ۱۶۰×۲۰۰ سانتی متر

فلاسک کودک پینکاه مدل ۲۱۶۶.۱ گنجایش ۰.۵۴۰ لیتر

در این تحقیق با بررسی تاریخچه حرارتی کیهان در ۱۰ میلیارد سال گذشته محققان به این نتیجه رسیدند که میانگین دمای گاز کیهانی بیش از ۱۰ برابر افزایش یافته و به حدود ۲.۲ میلیون کلیون (۲.۲ میلیون درجه سانتی‌گراد/ ۴ میلیون درجه فارنهایت) رسیده است.

نتایج مطالعه در قالب یک مقاله و با عنوان «تاریخچه حرارتی کیهانی که توسط توموگرافی اثر سونایف زلدوویچ کاوش شده» در مجله Astrophysical منتشر شده است.

رهبر تیم تحقیقاتی در این مطالعه، یی کوان چیانگ محقق CCAP بود و دیگر اعضای گروه، دانشمندانی از موسسه فیزیک و ریاضیات کیهانی کاولی (Kavli IPMU)، دانشگاه جان هاپکینز و موسسه فیزیک نجومی مکس پلانک بودند.

محققان برای دستیابی به اهداف مطالعه خود داده‌های حرارتی ساختار مقیاس بزرگ جهان را بررسی کردند که به الگوهای کهکشان‌ها و ماده‌ در بزرگترین مقیاس کیهانی تمرکز دارد و در نتیجه فروپاشی گرانشی ماده تاریک و گاز ایجاد شده‌اند. دکتر چیانگ در این باره گفته:

اندازه‌گیری جدید ما تاییدی مستقیم بر ایده اصلی جیم پیبلس (برنده جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۹) است که نظریه چگونگی شکل‌گیری ساختار کیهانی در مقیاس بزرگ را ارائه کرد. با تکامل جهان، ماده تاریک و گاز موجود در فضا به واسطه گرانش شدید با هم به کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی کشیده می‌شوند. کشش به حدی شدید است که گازها در فرایندی خشن به تدریج داغ می‌شوند.
چیانگ و همکارانش برای اندازه‌گیری تغییرات حرارتی در ۱۰ میلیارد سال گذشته، داده‌های ماهواره نجومی فروسرخ پلانک متعلق به آژانس فضایی اروپا و نقشه‌بردار دیجیتالی آسمان اسلوان (SDSS) را ترکیب کردند.

در حالی که پلانک اولین ماموریت اروپایی بود که دمای پس‌زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) را اندازه‌گیری می‌کرد، SDSS موظف یک بررسی چندطیفی عظیم محسوب می‌شود که دقیق‌ترین نقشه‌های سه بعدی کیهان را ایجاد کرده است.

از این مجموعه داده‌ها، محققان هشت نقشه آسمان پلانک را با دو میلیون مرجع انتقال به سرخ طیف‌سنجی از SDSS منطبق کرده و با ترکیب اندازه‌گیری‌های انتقال به سرخ و تخمین ‌های دما بر اساس نور، دمای ابرهای گازی دورتر را با ابرهای نزدیک به زمین مقایسه کردند.

از این رو، تیم تحقیقاتی توانست تایید کند که میانگین دمای گازها در کیهان اولیه یعنی حدود ۴ میلیارد سال پس از بیگ بنگ کمتر از امروز بوده است. ظاهرا این به دلیل فروپاشی گرانشی ساختار کیهانی در طول زمان است که با تداوم شتاب انبساط کیهان ادامه خواهد داشت و شدیدتر هم می‌شود.

همانطور که چیانگ به طور خلاصه گفته، کیهان به دلیل فرایند طبیعی تشکیل کهکشان و ساختار در حال گرم شدن است و ارتباطی به تغییرات دمایی روی زمین ندارد:

همانطور که جهان تکامل می یابد، ماده تاریک و گاز موجود در فضا توسط گرانش به کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی کشیده می‌شود. کشش شدید است، آنقدر شدید که گازهای بیشتری شوکه و داغ می شوند اما باید گفت این پدیده‌ها در مقیاسی کاملا متفاوت رخ می‌دهند و اصلا به زمین مرتبط نیستند.
تا پیش از این عموم دانشمندان و ستاره‌شناسان بر این باور بودند که با انبساط کیهان دمای آن کاهش می‌یابد و تا جایی ادامه پیدا می‌کند که به یخبندان بزرگ منجر می‌شود. اما چیانگ و همکارانش نشان دادند که با بررسی دمای کیهان می‌توان روند تکامل و شکل‌گیری ساختار کیهانی را بررسی کرد.

گرچه یافته‌های محققان می‌تواند پیامدهایی برای نظریات مبتنی بر سرد شدن کیهان داشته باشد که آن را به عنوان یک پیش‌فرض بنیادین پذیرفته‌اند اما از سوی دیگر ممکن است راه حلی برای «پارادوکسی فرمی» (Fermi Paradox) باشد که می‌گوید هوش فرازمینی خفته و منتظر بهبود فضای کیهانی است.

بنابر ترمودینامیک محاسبات، این استدلال مبتنی بر این است که با سرد شدن کیهان گونه‌های پیشرفته می‌توانند به مراتب بیشتر از ساختارهای خود بهره ببرند. اما مسئله اصلی این است که آیا اگر کیهان در طول زمان گرم‌تر شود قرار است با افزایش تشعشعات کیهانی احتمال ظهور حیات در طول زمان کاهش یابد؟

با فرض اینکه مکانیسمی برای حفظ تعادل حرارتی معین وجود نداشته باشد، آیا این بدان معناست که کیهان به جای اینکه به یخبندان بزرگ ختم شود یه یک جهنم بزرگ ختم خواهد شد؟ همانطور که رابرت فراست نوشته:

بعضی می‌گویند دنیا به آتش ختم می‌شود و برخی می‌گویند پایان دنیا با سرما است
اینکه کدام نظریه درست است و هر یک چه پیامدهایی می‌تواند برای حیات داشته باشد را تنها گذر زمان است که مشخص می‌کند.