اوایل امسال، تلسکوپ اروپایی «یوکلیید» که مأموریت دارد بزرگترین نقشه سهبعدی از جهان را تهیه کند، حجم زیادی از دادههای کیهانی را از اعماق فضا ارسال کرد. گروهی از اخترشناسان با بررسی این دادهها به نتیجهای شگفتانگیز درباره سرنوشت جهان رسیدند.
با ترکیب اندازهگیریهای نوری یوکلیید و دادههای فروسرخ مأموریت خاتمهیافته «هرشل»، تیمی متشکل از ۱۷۵ اخترشناس دقیقترین نقشه حرارتی جهان را تهیه کرد. این نقشه نشان میدهد که نرخ شکلگیری ستارگان در جهان به اوج خود رسیده و اکنون کهکشانها در حال سرد شدن هستند. به گفته پژوهشگران، جهان «از دوران اوج خود عبور کرده است».
داگلاس اسکات، کیهانشناس دانشگاه بریتیش کلمبیا و نویسنده این مطالعه، در بیانیهای گفت: «از این به بعد، جهان فقط سردتر و مردهتر خواهد شد.» مقاله مربوط به این یافتهها برای انتشار در نشریه Astronomy & Astrophysics ارسال شده و نسخه پیشچاپ آن در پایگاه arXiv در دسترس است.
برای این تحلیل، پژوهشگران دادههای حرارتی ۲.۶ میلیون کهکشان را که توسط یوکلیید ثبت شده بود بررسی کردند. آنها با استفاده از روش «پشتهسازی»، روند تحول غبار ستارهای و سیگنالهای حرارتی مرتبط را در طول ۱۰ میلیارد سال نوری گذشته ردیابی کردند.
بر اساس این مطالعه، دمای متوسط غبار کیهانی از حدود ۳۵ کلوین در روزهای اولیه جهان تنها ۱۰ کلوین کاهش یافته و به حدود ۲۵ کلوین رسیده است؛ یعنی افتی حدود ۱.۸ درجه فارنهایت. این کاهش اندک اما قابلتوجه است، زیرا دمای غبار کهکشانی ارتباط نزدیکی با نرخ شکلگیری ستارگان دارد. کهکشانهای گرمتر ستارگان بیشتری تولید میکنند، در حالی که کهکشانهای سردتر کمتر فعال هستند. روند نزولی در دمای غبار نشان میدهد که جهان بهتدریج با کهکشانهای سردتر پر میشود و دوران اوج شکلگیری ستارگان به پایان رسیده است.
با این حال، تأثیر این سرد شدن تدریجی بر زمین تا دهها میلیارد سال آینده قابل احساس نخواهد بود. یافتههای جدید از آن جهت مهم هستند که اخترشناسان توانستهاند با استفاده از مجموعه دادهای عظیم، به نتایج دقیقی درباره کهکشانها برسند؛ ساختارهایی که بهعنوان اجزای اصلی کیهان شناخته میشوند.
رایلی هیل، اخترفیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا و سرپرست این پژوهش، گفت: «در گذشته، پژوهشگران نمونه کافی نداشتند یا جمعیتهای کلیدی از کهکشانهای سرد یا گرم را از دست میدادند. اما یوکلیید آنقدر جامع است که میتوان دمای غبار را با دقتی اندازهگیری کرد که جای بحث باقی نمیگذارد.»
اگر واقعاً نرخ شکلگیری ستارگان در جهان رو به کاهش باشد، پرسشهای جدیدی برای دانشمندان مطرح میشود؛ از جمله اینکه این روند چه ارتباطی با ماده تاریک یا انرژی تاریک دارد؟ و اینکه آیا دادههای بعدی یوکلیید نتایج متفاوتی ارائه خواهند داد؟ آیا مدلهای فعلی کیهانشناسی همچنان قابل اتکا باقی خواهند ماند؟
پاسخ به این پرسشها آسان نخواهد بود. بنابراین، حتی اگر جهان از دوران پرستاره خود عبور کرده باشد، مسیر پژوهشهای انسانی همچنان ادامه دارد.
