500 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ

[کــــــــــⓐرمَن]

به نظر شما هستی در 500 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ چه شکلی داشت؟ در حال حاضر هیچ امکانی حتی با کمک تلسکوپ برای برگشتن یا "دیدن" به گذشته کائنات وجود ندارد، اما کیهانشناسان دانشگاه دورهم در انگلستان با استفاده از یک شبیه سازی کمپیوتری سعی نمودند تا ببینند که اوایل هستی یا کائنات چگونه بوده. در نتیجه تصاویر زمان اولیه یا "طلوع کیهانی" را بدست آوردند و زمان شکل گیری اولین کهکشان ها را نیز محاسبه نمودند. در این شبیه سازی سعی شده تا نقشی را که ماده تاریک در تشکیل ستاره ها بازی نموده نیز مشخص شود.



به گفته آلوارو اورسی سرپرست این تحقیق " ما بصورت موثر به زمان گذشته می نگریم و امیدواریم تا بفهمیم که کهکشان های شبیه کهکشان ما چگونه ساخته شده و در ضمن اطلاعات بیشتری در مورد ماده تاریک بدست بیاوریم. وجود ماده تاریک در شکل گیری کائنات بسیار اساسی است و بدون آن وجود من و شما امروز در اینجا غیر ممکن بود".





در این تصویر که با شبیه سازی کامپیوتری تهیه شده، مواد در حال چرخش سبز رنگ نماینگر ماده تاریک است که به گفته دانشمندان یک عنصر یا مؤلفه اساسی در شکل گیری کهکشان ها می باشد، اما چرخش در این شکل میزان شکل گیری ستاره ها در کهکشان ها را نشان می دهد. حلقات با رنگ های مختلف نماینگر تفاوت درخشندگی در شکل گیری ستاره ها می باشد و رنگ زرد درخشانترین آنهاست. تصویر اول یا بالایی کائنات را در 590 میلیون سال بعد از بیگ بنگ و تصویر پائینی کائنات را در عمر یک میلیارد سالگی نشان می دهد. در تصویر دوم میزان شکل گیری در حال فراز و نشیب است.

اولین کهکشان ها از ذرات ستاره های سنگینی که در اوایل شکل گیری کائنات با انفجار ناگهانی نابود شدند، بوجود آمده اند. محاسبه دانشگاه دورهم محل شکل گیری کهکشان ها و حتی با گذشت 13 میلیارد سال تکامل آنها تا امروز را پیش بینی نموده است. هر چند کهکشان های امروزی به مراتب بزرگتر اند، اما همانند گذشته با سرعت نمی توانند ستاره ها را تولد نمایند.



به گفته دکتور کارلتون باخ یکی از همکاران آقای اورسی " پژوهش ما نشان میدهد که کدام کهکشان از طریق شکل گیری ستاره ها در زمان های مختلف بوجود آمده و چگونه این کهکشان ها با ماده تاریک ارتباط دارند. ما چیزی را به کمپیوتر دادیم که به نظرمان نسخه شکل گیری کهکشان ها می باشد و بعد دیدیم که چه بوجود آمد و سپس نتایج خود را با رصد های واقعی از کهکشان ها مقایسه نمودیم."



بزرگترین شبیه سازی کامپیوتری رشد ساختار ها در ماده تاریک و رفتار ماده معمولی مانند گاز ها را در پیش بینی شکل گیری کهکشان ها نشان میدهد. گاز ها کشش ناشی از گرانش ماده تاریک را حس می کند و قبل اینکه در اثر رهایی تابش ها سرد شوند به قدر کافی داغ شده و به ستاره ها تبدیل می شوند. تصاویر شبیه سازی نشان داد کدام کهکشان ها با قوت زیاد در یک مدت زمان معین ستاره تشکیل میدهند. تصویر پائینی کائنات را در عمر 1.9 میلیارد سالگی بعد از بیگ بنگ؛ یعنی زمان خیلی فعال شکل گیری ستاره ها در داخل کهکشان ها نشان میدهد.

محاسبات دانشگاه دورهم که با حمایت دانشمندان دانشگاه کاتولیا در سانتیاگوی شیلی انجام شد، با رصد های جدیدی که با هدف بررسی گذشته کائنات در یک میلیارد سال بعد از بیگ بنگ صورت می گیرد مقایسه می شود. پروفیسور کیت ماسون رئیس اجرائی شورای علمی و فنی این مرکز می گوید " کیهان شناسی کمپیوتری سهم مهمی را در درک کائنات ایفا می کند. این گونه شبیه سازی ها نه تنها امکان دیدن گذشته؛ یعنی اوایل کائنات را می دهد، بلکه کار و رصد های اخترشناسان را تکمیل می نماید."



این تصویر کائنات یا جهان امروز را در 13.6 میلیارد سال بعد از بیگ بنگ نشان می دهد. در اینجا به خوبی می بینید که کهکشان ها با سرعت زمان گذشته ستاره تولید نمی کنند.



این تیم امیدوار است که مطالعات و شبیه سازی های بعدی از تأثیر ماده تاریک بر کهکشان ها، اخترشناسان را در آموختن اینکه این ماده موجود در همه جا چیست کمک نماید.