با فانوس کیهانی به سرنوشت جهان پی می‌بریم

تحقیقات جدید با نگاهی عمیق به انتشار خطوط کهکشان‌ها حاصل از بررسی نظرسنجی‌های جاری و مواردی که در آینده‌ بررسی خواهد ‌شد، کمک می‌کند ما به درک بیشتری از ترکیب و سرنوشت جهان برسیم.

فانوس کیهانی

تلاش برای تعیین ماهیت مادهٔ تاریک و انرژی تاریک موجب شده‌است دانشمندان به ردیابی ساختارهای بزرگ با مقیاس جهان، مانند نشر خطوط کهکشان‌ها، بپردازند. این کهکشان‌ها دارای خطوط انتشار قوی از گازهای گرم‌شده توسط ستارگان تازه‌تشکیل‌شده است.

ویلیتا گونزالس پرز از مؤسسهٔ کیهان‌شناسی و گرانش دانشگاه پورتسموث، نویسندهٔ اصلی این مطالعه، گفت:

کهکشان‌ها فانوس‌های کیهانی هستند که بخش‌های کوچکی از تاریخ کیهانی را نشان می‌دهند و ما را از تغییرات ساختار فضا-زمان جهان مطلع می‌سازد. در واقع شکل‌گیری قوی ستاره‌های جدید در کهکشان‌ها یک اثر مشخصی را در طیفشان ایجاد می‌کند و باعث می‌شود تا فاصلهٔ دقیق آن‌ها تعیین شود.

همچنین نظر به این‌که ستاره‌های جوان بسیار روشن هستند و همچنین کهکشان‌هایی با یک انفجار شدید ستاره‌ای که از لحاظ زمان کیهانی نسبت به‌ هم دورتر قرار‌ دارند، باعث می‌شود انتشار خطوط کهکشان‌ها به عنوان یک ردیاب کیهانی خوب در فاصلهٔ زمانی طولانی استفاده شوند.

با این حال، نمونه‌های انتشار خطوط کهکشان‌ها در حال حاضر کوچک هستند، بنابراین ویژگی‌های آن‌ها به خوبی درک نمی‌شود. مدل‌سازی محاسباتی تنها راه برای درک تمام فرآیندهای مربوط به شکل‌گیری و تکامل این کهکشان‌ها هستند.

ستاره‌شناسان از مؤسسهٔ‌ بین‌المللی کیهان‌شناسی و گرانش (IGG) در دانشگاه پورتسموث (ICG) ویژگی‌های تشعشعات‌ کیهانی را (تحقیق توزیع با استفاده از محاسبات پیشرفته) در مرکز ابرکامپیوتر ملی در دانشگاه دورهام مورد بررسی قرار دادند.

تحقیقات جدید با نگاهی عمیق به انتشار خطوط کهکشان‌ها حاصل از بررسی نظرسنجی‌های جاری و مواردی که در آینده‌ بررسی خواهد ‌شد، کمک می‌کند ما به درک بیشتری از ترکیب و سرنوشت جهان برسیم.

فانوس کیهانی

این آزمایشات بر روی زمانی که در آن مادهٔ تاریک جهان غالب است و به طرف جهانی که این بار انرژی تاریک در آن غالب می‌شود که الآن هم این گونه است متمرکز شد. آن‌ها دریافتند که بسیاری از این کهکشان‌ها در مرکزشان سیاهچاله‌های با پتانسیل گرانشی دارند و دارای توده‌های جرمی یازده‌میلیارد برابر خورشید ما هستند. مدل‌های عددی فعلی حاصل از بررسی شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها، نشان‌دهندهٔ تشعشات خطوط کهکشان‌ها به عنوان ردیاب که تحت تأثیر  پتانسیل‌های گرانشی می‌باشند، هستند. یا اینطور باید گفت که هر کهکشان تحت انتخاب توده‌های جرمی ستاره‌های خود است.

آن‌ها سپس نتایج خود را با نظرسنجی پیش‌بینی‌شده درپروژهٔ  SDSS-IV / eBOSS و ابزار ‌اسپکتروسکوپی انرژی تاریک (DESI) مقایسه کردند. هر دو بررسی به منظور اندازه‌گیری اثر انرژی تاریک بر گسترش جهان می‌باشد.

دکتر Gonzalez-Perez گفت:

این مقایسه درک ما از شکل‌گیری و تکامل کهکشان را بهبود‌ خواهد بخشید و دانشمندان را قادر می‌سازد تا از یک مدل واقعی‌تر برای بررسی مکانیسم‌هایی که باعث تولید کهکشان‌ها می‌شود، بهره‌مند ‌شوند.

انتظار می‌رود که از این بررسی‌ها در تابستان آینده، اولین نتایج کیهانی حاصل از این ردیاب‌ها به‌دست بیاید و همچنین در سال‌های آینده ابزار سنجش انرژی تاریک (DESI) با استفاده از انتشار خطوط کهکشان‌ها به عنوان ردیاب‌های کیهانی گسترش یابد. DESI اولین نور خود را در سال ۲۰۱۹ خواهد دید و طیف‌های ۳۵میلیون کهکشان را اندازه‌گیری خواهد کرد که هشت برابر بیشتر از مقداری است که SDSS نشان می‌دهد. در سال ۲۰۲۱، اقلیدس شروع به جمع‌آوری طیف‌ها برای ۵۰میلیون منبع‌، آن هم صرفاً با تمرکز بر انتشار خطوط کهکشان‌ها، خواهد کرد. لازم به ذکر است که  ICGدر هر دو تحقیق درگیر است.

درباره نویسنده