انبساط ابر کهکشان

● پدیده دوپلر در كهكشان
پس از روشن شدن انبساط ابر كهكشانها ، اسلیفر (Slipher) اخترشناس آمریكایی تغییر مكان سرخ را در خطوط طیف كهكشانی مشاهده نموده بود. این پدیده كه در فیزیك موسوم به اثر دوپلر می‌باشد، هنگامی كه فاصله بین منبع نور ناظر در حال افزایش است، مشاهده می‌گردد. در نتیجه باید فرض نمود كه كهكشانهای دور یا منابع نور كه از زمین مشاهده می‌گردند، از سیاره ما دور می‌شوند. به دنبال كار فریدمن (Fridman) یكی دیگر از اخترشناسان آمریكایی ادوین هابل (Edwin Habble) ثابت نمود كه هر چه فاصله یك كهكشان دورتر باشد، تغییر مكان با فاصله نسبت مستقیم دارد. این مطلب از دیدگاه اثر دوپلر چنین مفهومی را در بر دارد. كه فاصله كهكشانهای دور از یكدیگر و فاصله آنها از زمین در حال افزایش است و هر چه فاصله كهكشان زیادتر باشد، سرعت دور شدن آن بیشتر می‌گردد. بر مبنای چنین طرحی كه حركت كهكشانها را بوسیله اثر دوپلر توضیح می‌دهد.
● عوامل تردید در نظریه انبساط ابر كهكشان
میزان تغییر مكان در این حالت برای خطوط مختلف طیف یكسان نیست. در عین حال مشاهدات نشان می‌دهند تغییر مكان سرخ در طیف كهكشانی به گونه‌ای است كه برای خطوط مختلف یك طیف تغییر فركانس مقدار ثابت نمی‌باشد، بلكه بطور دقیق نسبت این تغییرات به فركانس ثابت است. به نظر می‌آید چنین توضیحی به عنوان استدلال مستحكمی در تأیید اثر دوپلر می‌باشد.
حال به نابودی فوتونها در ابر كهكشان برمی‌گردیم: اگر تغییر مكان خطوط طیف به فركانس بستگی نداشته باشد، در آن صورت این تغییر مكان باید در فركانس نسبتا پایین‌تر (نظیر امواج رادیویی) مشخص‌تر باشد.
● عمر اجرام آسمانی
به موجب فرضیه انبساط ابر كهكشان ، دوره انبساط ۱۰ تا ۲۰ بیلیون سال به درازا كشیده است. در دورانی واقعا به نظر می‌رسید كه طول مدت برآورده شده برای انبساط با عمر اجرام آسمانی مطابقت نمی‌كند، ولی عقیده پذیرفته شده كنونی این است كه عمر كلیه اجرام آسمانی شناخته شده در حدود ۱۰ بیلیون سال است. با این وجود برآوردهایی حاكی از این كه دوره انبساط حدود ۲۰ بیلیون سال به درازا كشیده بر اساس فرضیه جهان همگن ایزوتروپیك پی ‌ریزی شده است. اگر این مطلب از دیدگاه نظریه عمومی‌تری بررسی شود. این زمان می‌تواند بطور محسوسی افزایش یابد.
● موانع انبساط ابر كهكشان
باید توجه داشت جهان همگن ، ایزوتروپیك تغییراتی را مجاز می‌دارد كه بوسیله آن مدت انبساط می‌تواند افزایش یابد. اكثر تعبیرهایی كه از این فرضیه به عمل آمده گویای آن است كه در مراحل اولیه انبساط ، نیروی گرانشی متقابل توده‌ها وارد عمل می‌شوند و به عنوان مانعی برای جریان انبساط می‌باشد. ولی با ادامه انبساط جاذبه گرانشی كم می‌شود، در حالی كه نیروی دافعه (كه در شرایط خاصی بوسیله معادلات نظریه عام نسبیت مجاز می‌باشد) دست به كار می‌شود. كاملا امكان دارد در نقطه‌ای نیروی جاذبه و دافعه باهم برابر شوند‌، بعد نیروی دافعه غالب می‌گردد و سرانجام انبساط كند شده ، شتاب پیدا می‌كندحال فرض كنیم، چنین حالتی در ابر كهكشان وجود داشته باشد و ما در مرحله انبساط شتاب‌دار به سر ببریم. در آن صورت می‌توان فرض نمود كه در گذشته سرعت این عمل كمتر بوده و از سوی دیگر جهان را نیز می‌توان جوان‌تر فرض نمود.

نویسنده: زهرائی

منبع : شبکه فیزیکی هوپا