ابرنواخترها پیشبینی اینشتین از اتساع زمان را تایید میکنند_مستطیل زرد

نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی مستطیل زرد
اتساع زمان کیهانی از دیرباز پیش شناخته شده، اما اندازهگیری آن کاری دشوار است. برخی از بهترین کوششها، به زمانبندی انفجارهای پرتوی گاما تعلق یافتهاند؛ جرقههای فوق الاده از انرژی که در جهان دیده خواهد شد یا اختروشها که مناطق درخشان و داغ مواد چرخان اطراف سیاهچالههای کلانجرم می باشند. سال قبل، لویس از تعداد تقریبی ۲۰۰ اختروش برای بازدید اتساع زمان کیهانی منفعت گیری کرد و تقریبا توانست رابطهی دقیق ۱+z را در عمل ببیند، اما این بازدید با ابهامات بسیاری همراه می بود. پروژهی وایت از مجموعهی بزرگتری از ابرنواخترها منفعت گیری کرده که پیشبینیپذیرتر از اختروشها می باشند و امکان اندازهگیریهای دقیقتر را خواهند داد.
هر چه مقدار مقدار انتقال به سرخ جرمی زیاد تر باشد، در فاصله دورتری از ما قرار دارد
ابرنواخترهای نوع 1a انفجارهای کیهانی بزرگی می باشند و وقتی به وجود میآیند که یک کوتولهی سفید (لاشهی در حال سرد شدن از یک ستاره با ابعاد متوسط) مقدار بسیاری از مواد را از ستارهی همراهش به سرقت ببرد. این عمل علتواکنش گرماهستهای و در نهایت انفجار میبشود. این انفجار هنگامی رخ میدهد که کوتولهی سفید در حال رشد به ۱٫۴۴ برابر جرم خورشید ما برسد، اغازای که به حد چاندراسخار معروف است. این مبنای فیزیکی همه ابرنواخترهای نوع 1a با درخشش نسبتا مدام را دربرمیگیرد و آنها را به فانوسهای کیهانی سودمندی برای اندازهگیری فاصلههای بینکهکشانی تبدیل میکند. وایت میگوید:
ابرنواخترهای 1a صرفنظر از این که به کدام نقطه از جهان نگاه کنیم، رویدادهای یکسانی می باشند. همه این ابرنواخترها حاصل انفجار ستارههای کوتولهی سفید می باشند که طبق معمول تقریبا صرفنظر از موقعیت در جرم یکسانی رخ خواهند داد.
ارامش ابرنواخترهای نوع 1a در کل جهان مشاهدهپذیر، علتمیبشود به مثالهای خوبی برای بازدید اتساع زمان تبدیل شوند. پژوهش وایت با منفعت گیری از ۱۵۰۴ ابرنواختر DES با دقت چشمگیری مشخص می کند که این همبستگی تا انتقال به سرخ ۱٫۲ صادق است، یعنی وقتی که جهان تنها ۵ میلیارد سال داشت. وایت میافزاید:
این دقیقترین اندازهگیری اتساع زمان کیهانی است که تا بحال به دست آمده و تا هفت برابر دقیقتر از اندازهگیریهای قبلی اتساع زمان است که از تعداد کمتری از ابرنواخترها منفعت گیری میکردند.
به حرف هایی آمیتش سینگ از دانشگاه میسیسیپی، نتایج پژوهش زیاد اثرگذار می باشند؛ چرا که اندازهگیری اتساع زمان یکی از مستقیمترین شواهد انبساط جهان به حساب می اید.
اتساع زمان معماهای جالبی را به وجود میآورد. اخیرا تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، ابرنواخترهایی را در کیهان دوردست آشکار کرد که یکی از آنها از نوع 1a با انتقال به سرخ ۲٫۹ یا ۲ میلیارد سال بعد از بیگبنگ است. این جرم دوردستترین ابرنواختری محسوب میبشود که تا بحال رصد شده است. اوری فاکس، ستارهشناس مؤسسهی علوم تلسکوپ فضایی میگوید به علت اتساع زمان، در انتقال به سرخ ۲، زمان در سه ضرب میبشود؛ به این علت رویدادهایی در انتقال به سرخ ۲ در نهایت ۹ ماه تا یک سال از دید ناظر زمینی دوام میآورند.
اما در انتقالبه سرخهای بالاتر، حتی میتوان درموردی مقیاس وقتی سالانه سخن بگویید کرد. در نتیجه ابرنواخترها در جهان آغازین به سختی دیده خواهد شد؛ چون ستارهشناسها آنها را زمان قیاسی تصاویر قبل و سپس کهکشانهای میزبان احتمالی ابرنواختر جستجو میکنند. برای مثال، هنگامی انتقال به سرخ ۱۰ باشد، دیدن خاموش و روشن شدن یک ابرنواختر حداقل ۴ سال به طول میانجامد.
تمرکز بازدید انرژی تاریک (DES) بر ابرنواخترها در همینجا به آخر میرسد؛ به این علت تا زمان دریافت دادههای تازه، دور از انتظار است اندازهگیریهای وایت از اتساع زمان کیهانی ناکامی بخورند. به این ترتیب یکی از بهترین نظریهها که جهان را در مقیاس بزرگ توصیف میکند، صحیح است؛ اما بهحرف هایی دیویس بدین معنی نیست که نباید آن را بازدید کنیم. نظریهی اینشتین یکی از فرضیاتی است که جهان ما را توصیف میکند. نمیتوانیم فقط به آن بسنده کنیم و هیچ کاری انجام ندهیم، بلکه باید فرضیاتمان را آزمایش کنیم.
دسته بندی مطالب