احتمالاً زمین در یک پوچی بزرگ کیهانی قرار گرفته است

پژوهشگران دانشگاه ویسکانسین-مدیسن به‌تازگی نشان داده‌اند که کهکشان راه شیری در ناحیه‌ای از جهان قرار گرفته که تقریباً خالی از هرگونه ماده است. با این حال، دانشمندان می‌گویند قرار داشتن در این پوچی بزرگ چندان هم ناخوشایند نیست؛ زیرا می‌تواند به برطرف کردن اختلافاتی که در اندازه‌گیری نرخ انبساط عالم وجود دارند، کمک کند.

برای آن‌که درک بهتری از شکل ظاهری جهان داشته باشید، کافی است آن را همانند پنیر سوئیسی در نظر بگیرید. اندازه سوراخ‌ها یا همان نواحی پوچ در ماده‌ی عالم، بسیار بزرگ است و شاید غیرقابل تصور باشد. یکی از این نواحی بزرگ، ناحیه‌ای سرد به نام «اَبَر پوچی» یا Supervoid است که در تابش زمینه کیهانی شناسایی شد. طبق اطلاعاتی که تا به امروز به دست آورده‌ایم، می‌دانیم که کهکشان‌ها توسط رشته‌هایی ازماده‌ی تاریک به یکدیگر متصل هستند. این یعنی کهکشان راه شیری در یکی از این نواحی پوچ قرار گرفته است و دانشمندان به‌طور خاص، این ناحیه را «پوچی KBC» نام‌گذاری کرده‌اند. در جریان مطالعه‌ی گسترده‌ای که در سال ۲۰۱۳ انجام شد، دانشمندان به این موضوع پی بردند که پوچی KBC‌ بر خلاف دیگر نواحی پوچ در عالم، مقادیر بسیار اندکی از ماده را در خود جای داده است. گویا کهکشان ما در یک مرداب کیهانی یا حاشیه بیرونی قرار گرفته است.

پژوهشی که امسال توسط دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسن صورت گرفته است، مهر تأییدی بر پژوهش قبلی می‌زند و نشان می‌دهد که کهکشان راه شیری در یک ناحیه‌ی پوچ بسیار بزرگ قرار گرفته است. با این حال، دانشمندان می‌گویند قرار داشتن در پوچی KBC چندان هم نگران‌کننده نیست و می‌تواند به برطرف کردن اختلاف‌هایی که در اندازه‌گیری نرخ انبساط عالم (ثابت هابل) وجود دارند، کمک کند.

آیا عالم در حال انبساط است؟

برای اندازه‌گیری انبساط عالم، دو روش وجود دارد. اولین روش، استفاده از تلسکوپ فضایی هابل و تکیه بر اندازه‌گیری‌های محلی است؛ یعنی این تلسکوپ برای اندازه‌گیری انبساط عالم، به مشاهدات خود از انفجارهای ابرنواختری که در کهکشان‌های نزدیک روی می‌دهند تکیه می‌کند. دومین روش که آن را اندازه‌گیری در مقیاس کیهان می‌نامیم؛ استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده تابش زمینه کیهانی (CMB) توسط رصدخانه پلانک است.

یکی از دلایل وجود اختلاف در اندازه‌گیری‌های ثابت هابل، تفاوت‌هایی است که در زمان وجود دارند. تلسکوپ فضایی هابل بر مشاهدات خود از اجرامی که از نظر زمانی به ما نزدیک‌تر هستند تکیه می‌کند و این در حالی است که تابش زمینه کیهانی، از زمان‌های بسیار دور و دوران جوانی عالم در حال تابش است.

بِن هاشایت، پژوهشگر ارشد از دانشگاه ویسکانسین-مدیسن، می‌گوید:

فرقی نمی‌کند که شما از کدام روش برای اندازه‌گیری نرخ انبساط عالم استفاده می‌کنید؛ زیرا در جهان امروز، شما تقریباً نتیجه‌ای یکسان برای نرخ انبساط عالم به دست می‌آورید. خوشبختانه قرار داشتن در یک ناحیه‌ی پوچ بسیار بزرگ می‌تواند به برطرف کردن اختلافات جزئی که در اندازه‌گیری نرخ انبساط عالم وجود دارند کمک کند و ما را به یک عدد واقعی برساند.

به عبارت ساده‌تر، قرار داشتن در یک ناحیه‌ی پوچ بسیار بزرگ که ماده‌ی بسیار کمی در آن وجود دارد، روی اندازه‌گیری‌های تلسکوپ فضایی هابل که بر پایه‌ی مشاهدات ابرنواختری در کهکشان‌ها هستند تأثیر می‌گذارد؛ اما اندازه‌گیری‌هایی که توسط روش CMB انجام شده‌اند، تغییر نخواهند کرد.

نتایج این پژوهش در نشست امسال American Astronomical Society ارائه شده است.