تیک تیک «ساعت کیهانی»؛ گذشتِ زمان در سال‌های ابتدایی جهان کُندتر از امروز بوده است

 دانشمندان می‌گویند با نگاه به مقطع نخستین شکل‌گیری کیهان دریافته‌اند که اجرام آسمانی در مقایسه با زمان کنونی به گونه‌ای «آهسته‌تر» حرکت می‌کرده‌اند.

اخترشناسان با مشاهدات علمی جدید خود توانسته‌اند پس از حدود یک قرن بر گفته‌های آلبرت انیشتین مهر تایید بزنند. انیشتین در نظریه نسبیت عام خود پیش‌بینی کرده بود که جهان در گذشته بسیار کندتر از حال حاضر حرکت می‌کرده است.

با توجه به وسعت جهان، در علم اخترشناسی مطالعه روزهای اولیه شکل‌گیری جهان همچون نگاه کردن به گذشته است. نور ضعیف قدیمی‌ترین کهکشان‌ها که با طی مسافتی بالغ بر میلیاردها سال نوری به زمین رسیده، برای دانشمندان به مثابه نشانه‌ای دست اول از گذشته محسوب می‌شود.

یافتن این نور و نگاه کردن به جهان باستانی که در ۱۳.۸ میلیارد سال پیش شکل گرفت با این حال کار بسیار دشواری به شمار می‌رود. 

اخترشناسان با تلسکوپ‌های پیچیده، که در طول موج‌های مختلف نور را رصد می‌کنند، فضای کیهانی را زیر نظر می‌گیرند. آن‌ها برای یافتن نورهای ضعیف بر پدیده‌ای تمرکز می‌کنند که به عنوان یک «زمان‌نما» برای جهان عمل می‌کند؛ یک «اختروش».

یک اختروش یا سیاه‌چاله‌ بسیار پرجرم در مرکز یک کهکشان اولیه، آنقدر درخشان است که ۱۰۰ برابر بیشتر از کهکشان راه شیری ما تشعشع و ذرات پرانرژی ساطع می‌کند. این روشنایی به عنوان یک «ساعت کیهانی» عمل می‌کند و محققان می‌توانند از آن برای ردیابی زمان در سراسر جهان استفاده کنند.

اینگونه با رصد اختروش‌ها در طول بازه‌های زمانی مختلف، گروهی از ستاره‌شناسان توانسته‌اند دریابند که چگونه جهان با افزایش سن، سرعت خود را نیز افزایش داده است.

گرنت لوئیس، استاد اخترفیزیک دانشگاه سیدنی و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «با نگاه به وقتی که کیهان کمی بیش از یک میلیارد سال سن داشت، می‌بینیم که زمان پنج برابر کندتر از حال حاضر حرکت می‌کرد.»

وی اضافه کرد: «اگر شما آنجا بودید، در آن جهان نوزاد و نوظهور، یک ثانیه به نظر یک ثانیه می‌رسید. اما از موقعیت کنونی ما، بیش از ۱۲ میلیارد سال بعد، یک ثانیه آن زمان ۵ ثانیه ما به طول می‌انجامد.»

تحقیقات نشان می‌دهد که جهان با سرعتی شتابان در حال انبساط است، امری که دانشمندان هنوز در تلاش برای درک آن هستند. رمزگشایی از آنچه در روزهای اولیه کیهان اتفاق افتاد، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا درباره بزرگترین اسرار در مورد منشأ، چگونگی تکامل و آینده آن به جواب برسند.

دکتر لوئیس می‌گوید: «به لطف انیشتین ما می‌دانیم که زمان و مکان در هم تنیده شده‌ و از زمان پدیدار شدن زمان در تکینگی انفجار بزرگ یا بیگ‌بنگ، جهان در حال انبساط بوده است. این انبساط فضا به این معنی است که گذشت زمان در کیهان اولیه، باید بسیار کندتر از زمان کنونی بوده باشد. ما در تحقیق خود آن را در حدود یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ ثابت کرده‌ایم.»

پژوهشگران در یک بررسی آماری، داده‌های ثبت‌شده مربوط به ۱۹۰ اختروش طی دو دهه را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. از این داده‌ها، که در طول موج‌های مختلف نور ثبت شده بودند، اینطور برمی‌آمد که گویی مانند ساعت در حال «تیک تیک کردن» هستند.

ستاره‌شناسان همچنین به ابرنواخترها یا انفجار ستارگان پرجرم به عنوان گونه دیگری از ساعت کیهانی نگاه کردند؛ امری که آن‌ها را قادر می‌ساخت تا حرکت آهسته کیهان را تا حدود نیمی از سن فعلی‌اش دنبال کنند.

هرچند ابرنواخترها بسیار درخشان هستند، با این حال رصد آن‌ها در فواصل دورتر از زمین بسیار سخت می‌شود.

آقای لوئیس در این خصوص می‌گوید: «در جایی که ابرنواخترها مانند یک جرقه نور عمل می‌کنند و مطالعه آنها به نسبت آسان‌تر است، اختروش‌ها پیچیده‌تر و مانند یک نمایش آتش‌بازی مداوم هستند. کاری که ما انجام داده‌ایم این است که این نمایش آتش‌بازی را مورد واشکافی قرار دادیم و نشان دادیم که اختروش‌ها نیز می‌توانند به عنوان نشانگرهای استاندارد زمان برای کیهان اولیه مورد استفاده قرار گیرند.»

نتایج مطالعات تازه روز دوشنبه در نشریه علمی «اخترشناسی نیچر» منتشر شده است.