انرژی تاریک میتواند به بیگ بنگهای بعدی بینجامد!

دانشمندان معتقدند شاید انبساط جهان در جایی متوقف شود و فرایند فشردگی بزرگ به سرآغاز مجددی از فضازمانی که میشناسیم، بینجامد. فیزیکدانان دانشگاه پورتسموث (University of Portsmouth) انگلستان به بررسی مدلی از جهان پرداختند که در آن انرژی تاریک همیشه یک نقش را ایفا میکند.
دانشمندان در پژوهشهای پیشین، انرژی تاریک را به شکل یک انرژی همیشه فعال برای انبساط جهان در نظر میگرفتند، اما مطالعه این محققان مدلی متفاوت ارائه میکند که شامل ماده و پرتوهاست. پژوهشگران در مطالعه خود به دنبال پاسخ به این سوال بودند که آیا انرژی تاریک میتواند از تکینگی بیگ بنگ و تورم و افزایش سرعت جهان تا ابد اجتناب کند یا خیر.
تکینگی به نقطه چگالی بینهایتی میگویند که در آن ریاضیات نقض میشود. پس از آن جهان دوره انبساط سریع موسوم به تورم (Inflation) را تجربه کرد که باز هم اطلاعات کمی از آن وجود دارد. برای اجتناب از تکینگی اولیه، جهان نباید از نقطه چگالی بینهایت آغاز شود، بلکه جهان ما در واقع در یک مجموعه بینهایت از جهشهای بزرگ تکراری قرار دارد.
در سناریوی جهش بزرگ، انرژی تاریک تا حد مشخصی به انبساط جهان میانجامد، اما سپس تغییر ماهیت میدهد و به عامل انقباض جهان تغییر مییابد. در مرحله بعد، کیهان وارد سناریوی فشردگی بزرگ میشود، اما درست پیش از رسیدن به وضعیت چگالی بینهایت، انرژی تاریک مجددا پدیدار شده و دوره تورم سریع را آغاز میکند؛ بدین ترتیب چرخهای جدید شروع میشود.
این مدل در ابتدا موفق بود، اما پژوهشگران نمیتوانستند گروهی عمومی از مدلهای انرژی تاریک را پیدا کنند که همیشه به نتایج یکسانی بیانجامند، بلکه باید به جای پیشبینیهای مکانیک کوانتوم، مقدار کوچکتری را وارد مدل انبساط کنونی میکردند تا به خروجی دقیقتری برسند.
در همین رابطه بخوانید: ماده تاریک چیست و چه تفاوتی با انرژی تاریک دارد؟
پایان جهان چگونه است؟
برخی دانشمندان معتقدند شاید جهان هرگز به پایان نرسد. فیزیکدانها در تلاش برای تعریف ماهیت انرژی تاریک، دریافتند انبساط کیهان همیشه یک معیار مشخص نیست، بلکه انرژی تاریک به صورت دورهای روشن و خاموش میشود؛ گاهی کهکشانها را رشد میدهد و بعضا جهان را به قدری منقبض میکند که شرایط برای یک بیگ بنگ دیگر یا تولد جهانی جدید هموار میشود.

در شرایط فعلی، جهان در مرحله گسترش گریزان است؛ یعنی با سرعت زیادی در هر لحظه بزرگتر میشود. کیهانشناسان هنوز علت این افزایش سرعت را نمیدانند. اگر افزایش سرعت انبساط همچنان ادامه پیدا کند، جهان ما تا ابد منبسط میشود، به طوری که کل مواد و پرتوها از هم میپاشند.
البته این اولین دوره رشد گریزان نیست. در اولین لحظات بیگ بنگ، انرژی و چگالی به قدری زیاد بود که درک آن حتی برای فیزیکدانها هم سخت است. در واقع بر اساس پیشبینیها در آن لحظات نوعی تکینگی به وجود آمد.
ستارهشناسان مدتهاست به این فکر میکنند که دو مرحله افزایش سرعت انبساط جهان، یکی در لحظات آغازین بیگ بنگ و دیگری در عصر حاضر، چه ارتباطی به یکدیگر دارند؟ پژوهش یادشده نیز در راستای پاسخ به این پرسشها صورت گرفت. این در حالی است که انرژی تاریک احتمالا در آینده دوردست رفتار متفاوتی داشته باشد و تنها ادامه پژوهشها میتواند سرنوشت نهایی آن را تعیین کند.