# سرعت بیسابقه حرکت منظومه شمسی، مدلهای کیهانی را به چالش میکشد
پژوهشهای جدید، که در مجله Physical Review Letters منتشر شدهاند، حکایت از حرکت منظومه شمسی با سرعتی بهمراتب بیشتر از آنچه مدلهای استاندارد کیهانشناسی پیشبینی میکنند، دارند. این یافتهی شگفتانگیز، که بر پایه تحلیل رادیوکهکشانهای دوردست استوار است، نهتنها یک راز قدیمی را عمیقتر میکند بلکه ممکن است اصل یکنواختی جهان را زیر سؤال ببرد.
چالشی تازه برای مدلهای کیهانی: سرعت بیسابقه حرکت منظومه شمسی
نتایج تحقیقات اخیر، به رهبری لوکاس بوهمه از دانشگاه بیلفلد آلمان، نشان میدهد که اثر حرکت خورشید و سیارات ما بر پهنه آسمان بسیار قویتر از مقادیر پیشبینیشده است. این تیم، با استفاده از نقشههای رادیویی کهکشانهای دوردست، دریافتند که منظومه شمسی با سرعتی باورنکردنی در حال حرکت است. این سرعت نامتعارف، یک چالش جدی برای مدلهای رایج کیهانشناسی ایجاد کرده و این احتمال را مطرح میکند که یا درک ما از کیهان نقص دارد، یا نقشهبرداریهای بزرگ آسمان نتوانستهاند ابعاد مهمی از واقعیت را آشکار سازند.
تابش زمینه کیهانی و معیار حرکت منظومه شمسی در فضا
برای درک حرکتهای کیهانی، چارچوب مرجع اصلی، تابش زمینه ریزموج کیهانی (CMB) است که بهعنوان "نور کمفروغ بازمانده از جهان آغازین" شناخته میشود. این تابش یکنواخت، از اصل کیهانشناختی حمایت میکند که بیانگر همسان بودن ظاهر جهان در تمامی جهات است. طبق این اصل، حرکت منظومه شمسی در یک جهت مشخص، باید تأثیری قابلپیشبینی بر تعداد کهکشانهای مشاهدهشده داشته باشد و پس از اصلاح این حرکت، توزیع کهکشانها باید تقریباً یکسان به نظر برسد.
هنگامی که منظومه شمسی نسبت به CMB حرکت میکند، الگویی موسوم به "دوگانگی" یا "دیپل" پدیدار میشود. این دیپل به این معناست که:
در جهت حرکت ما، تعداد بیشتری از منابع رادیویی (کهکشانها) مشاهده میشود.
در جهت مخالف، تعداد کمتری از این منابع ظاهر میشوند.
این عدمتعادل آماری، هرچند بسیار کوچک، اما قابل اندازهگیری است و به محققان امکان میدهد تا سرعت و جهت حرکت ما را نسبت به این "چارچوب مرجع کیهانی" تخمین بزنند.
چرا حرکت منظومه شمسی اینقدر سریع است؟ بررسی ابزارهای رصدی
پژوهشگران برای اندازهگیری دقیق این عدمتقارن، چندین نقشهبرداری بزرگ رادیویی را با هم ترکیب کردند. نقشه LoTSS DR2 از تلسکوپ LOFAR، بیش از چهار میلیون منبع رادیویی را در یکچهارم نیمکره شمالی ثبت کرده است. دادههای نقشههای فرکانس بالاتر از تلسکوپ ASKAP در استرالیا و مجموعه آنتنهای VLA در نیومکزیکو نیز به این تحلیل افزوده شدند تا پوشش تقریباً کامل آسمان حاصل شود. این رویکرد، برای حذف دیپلهای کاذب ناشی از حساسیتهای نامتوازن نقشهها، حیاتی است.
چالشهای متعددی در شمارش دقیق کهکشانها وجود دارد:
بیشپراکندگی: رادیوکهکشانها اغلب از چندین گره و لوب تشکیل شدهاند که میتواند منجر به شمارش اشتباه در نواحی شلوغ شود و عدمقطعیت دیپل را کمتر از مقدار واقعی برآورد کند.
مدلسازی آماری: بوهمه و همکارانش برای غلبه بر این چالش، مدل خود را بر اساس توزیع "دو جملهای منفی" بنا نهادند که برای دادههای شمارشی با بیشپراکندگی مناسب است. آنها همچنین از یک برآوردگر بیزی استفاده کردند تا قدرت و جهت دیپل را با در نظر گرفتن تغییرات حساسیت هر نقشهبرداری تخمین بزنند.
با این روش پیشرفته، پژوهشگران به یک "دیپل کهکشانی" دست یافتند که تقریباً ۳.۷ برابر قویتر از مقدار پیشبینیشده است. این عدمتطابق، با سطح ۵.۴ سیگما، بهقدری قوی است که احتمال تصادفی بودن آن بسیار پایین ارزیابی میشود. جهت این دیپل نیز تنها پنج درجه با جهت دیپل تابش زمینه کیهانی که با سرعت حدود ۸۲۷ هزار مایل بر ساعت (طبق اندازهگیریهای فضاپیمای پلانک) حرکت میکنیم، فاصله دارد.
پیامدهای شگفتانگیز برای فهم ما از کیهان و حرکت منظومه شمسی
این نتایج، بههمراه پژوهشهای مشابهی که در سال ۲۰۲۳ انجام شد و دیپلی تقریباً سه برابر قویتر از مقدار استاندارد را گزارش داد، نشان میدهد که روشهای مختلف اندازهگیری حرکت ما در کیهان، با یکدیگر سازگاری ندارند. این عدمتطابق گسترده، پیامدهای عمیقی برای کیهانشناسی دارد:
نقص در مدلهای استاندارد: ممکن است مدل استاندارد کیهانشناسی (ΛCDM) نیاز به بازبینیهای اساسی داشته باشد.
ناحیه محلی غیرعادی: این احتمال وجود دارد که ناحیه محلی ما در کیهان، از تجمع کهکشانهای رادیویی، بهطور غیرعادی متراکم یا خاص باشد که این امر خود نیز با اصل یکنواختی جهان در مقیاسهای بزرگ در تضاد است.
خطاهای نقشهبرداری: اگرچه تیم تحقیقاتی تلاشهای زیادی برای کالیبراسیون و حذف خطاهای ابزاری انجام داده، اما خطاهای کوچک در شدت، شکل پرتو یا پوشش آسمان در نقشههای رادیویی میدانگسترده همواره یک احتمال است.
بوهمه تأکید میکند: "این نتیجه بهوضوح با انتظارات کیهانشناسی استاندارد در تضاد است و ما را وادار میکند فرضیات خود را دوباره ارزیابی کنیم."
آینده پژوهشها و رصدهای حرکت منظومه شمسی
آینده، نویدبخش دادههای غنیتری است. انتشار نقشههای آینده LOFAR و ASKAP، تعداد بسیار بیشتری از منابع رادیویی دقیق را فراهم خواهد کرد. علاوه بر این، پروژههای عظیم مانند آرایه کیلومتر مربعی (SKA) امکان بررسی دقیقتر و قطعیتر وجود یا عدموجود این دیپل اضافی را فراهم خواهند آورد.
اگر این عدمتطابق، حتی پس از کنترل کامل خطاهای نقشهبرداری نیز باقی بماند، کیهانشناسان با انتخابهای دشوار اما هیجانانگیزی روبهرو خواهند شد. این امر میتواند به معنای آن باشد که فرض یکنواختی جهان در مقیاسهای بزرگ اشتباه است و یا عامل ناشناختهای در نحوه پخش ماده در کیهان نقش دارد که نیازمند کشف قوانین فیزیکی جدید است. این کشفیات، میتوانند درک ما از جهان هستی را متحول سازند.
مطالب مرتبط
- وابستگی والدین به چت جیپیتی سلامت و تربیت کودکان را به خطر میاندازد
- مارموزت کوتوله؛ کوچکترین میمون جهان با ابعادی به اندازه موز، سوژه توجه رسانهها شد
- بلالوک؛ گنجینه شفابخش زاگرس ایلام که به جنگ دردهای قولنج میرود
- حمایت از ۱۳ جانباخته منابع طبیعی با اجرای رسمی آییننامه فداکار خدمت آغاز شد
سلام، من هدیه مومنی هستم؛ ۲۹ ساله و عضو تیم تحریریه در مجله اینترنتی جیجا. با علاقه به خبرهای روز و رسانههای دیجیتال فعالیت میکنم و تلاش دارم محتوایی تازه، دقیق و قابل اعتماد برای مخاطبان ارائه کنم.
