አጽናፈ ዓለም ያለማቋረጥ እየሰፋ ነው?
ከጥንት ዘመን ጀምሮ ሰዎች በሌሊት ሰማይ ላይ ባሉት የከዋክብት ብሩህነት ሲማረኩ ቆይተዋል፣ እናም ስለ አጽናፈ ዓለሙ ተፈጥሮ ሲያስቡ ቆይተዋል። አጽናፈ ዓለማችን ድንበር አለው? መጠኑ ስንት ነው? የማይንቀሳቀስ ነው ወይስ የሚንቀሳቀስ? በተለይም በሥነ ፈለክ፣ በሥነ ፈለክ እና በኮስሞሎጂ ሳይንስ እድገት ምክንያት ለእነዚህ ጥያቄዎች መልስ ማግኘት ጀምረናል። በጣም ጥልቅ ከሆኑ ጥያቄዎች አንዱ፡- አጽናፈ ዓለሙ ያለማቋረጥ እየሰፋ ነው ወይስ አይደለም የሚለው ነው።
ቁልፍ ግኝት፡ የአጽናፈ ዓለሙ መስፋፋት
በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ፣ በሳይንቲስቶች ዘንድ ዋነኛው እምነት አጽናፈ ሰማይ የማይንቀሳቀስ እና ዘላለማዊ ነው የሚል ነበር። ሆኖም፣ ይህ በ1929 ኤድዊን ሃብል ባደረጋቸው ግኝቶች ተለወጠ። በካሊፎርኒያ የሚገኘውን የማውንት ዊልሰን ቴሌስኮፕ በመጠቀም፣ ሃብል ከሚልኪ ዌይ ባሻገር ያሉ ጋላክሲዎች ከእኛ እየራቁ መሆናቸውን አስተውሏል፣ እና ጋላክሲው በሩቅ ሲሄድ፣ በፍጥነት እየተንቀሳቀሰ ነበር። ይህ ክስተት “የሃብል ህግ” በመባል ይታወቃል፣ ይህም በቀላል እኩልታ ይገለጻል፡ \(v = H_0 \times d\)። \(v\) የጋላክሲው የኢኮኖሚ ውድቀት ፍጥነት ሲሆን፣ \(d\) የጋላክሲው ርቀት ሲሆን፣ \(H_0\) ደግሞ “የሃብል ቋሚ” ነው።
ይህ ግኝት አጽናፈ ሰማይ የማይንቀሳቀስ ሳይሆን የሚሰፋ መሆኑን ጠንካራ ማስረጃ ይሰጣል። ጊዜን ብንገለብጥ፣ በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ያለው ሁሉም ነገር - እያንዳንዱ ኮከብ፣ ጋላክሲ እና ፕላኔት - በአንድ ወቅት "ቢግ ባንግ" በመባል በሚታወቀው እጅግ በጣም ጥቅጥቅ ባለ እና ሞቃታማ ነጥብ ውስጥ እንደተከማቸ እናገኘዋለን።
የልማት ዘዴ
የአጽናፈ ዓለሙ መስፋፋት የሚከሰተው ጋላክሲዎች ከአንድ ማዕከል ሲርቁ አይደለም። ይልቁንም፣ ቦታው ራሱ እየሰፋ፣ ጋላክሲዎችን ይዞ ነው። ይህ ክስተት በሚወጣ የዳቦ ሊጥ ውስጥ ካለው ዘቢብ ጋር ሊመሳሰል ይችላል፡ ሊጡ ሲወጣ፣ ዘቢቦቹ ሁሉ እርስ በእርሳቸው ይራወጣሉ። ስለዚህ፣ በማንኛውም ጋላክሲ ውስጥ ያለ ማንኛውም ታዛቢ ሌሎች ጋላክሲዎች እየራቁ ሲሄዱ ያያል፣ ልክ እንደ ማስፋፊያው መሃል ላይ እንዳሉ።
የእድገት ማስረጃ
ከሃብል ህግ በተጨማሪ የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋትን ንድፈ ሐሳብ የሚደግፉ ሌሎች በርካታ ማስረጃዎች አሉ። አንድ ጠንካራ ማስረጃ የኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ ራዲየሽን (ሲኤምቢ) ሲሆን ለመጀመሪያ ጊዜ በ1965 በአርኖ ፔንዚያስ እና በሮበርት ዊልሰን ተገኝቷል። ሲኤምቢ ከቢግ ባንግ የተረፈ ጨረር ሲሆን በመላው አጽናፈ ዓለም በእኩል መጠን ይሰራጫል። ይህ ምልከታ አጽናፈ ሰማይ መጀመሪያ ላይ በጣም ሞቃት እና ጥቅጥቅ ያለ እንደነበር፣ ከዚያም ከጊዜ በኋላ እንደተስፋፋ እና እንደቀዘቀዘ ያለውን ንድፈ ሐሳብ ይደግፋል።
የማስፋፊያ ንድፈ ሐሳቡን የሚደግፍ ሌላ ምልከታ በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ያሉ ትላልቅ መዋቅሮች ናቸው፡ የጋላክሲ ክላስተሮች እና ሱፐርክላስተሮች። የማስፋፊያ ሞዴሉ እነዚህ መዋቅሮች በቀደመው አጽናፈ ዓለም ውስጥ ከቁስ ጥግግት ጥቃቅን መለዋወጥ እንደሚፈጠሩ ይተነብያል፣ እና እስካሁን ድረስ የኮስሞሎጂ ምልከታዎች ከዚህ ሞዴል ጋር የሚጣጣሙ ናቸው።
ጨለማ ኃይል፡ የልማት አንቀሳቃሽ
ሌላው አስደሳች ግኝት የአጽናፈ ዓለሙ መስፋፋት እየተከሰተ ብቻ ሳይሆን እየተፋጠነም መሆኑ ነው። ይህ ለመጀመሪያ ጊዜ የተገኘው በ1990ዎቹ መጨረሻ ላይ በአይነት Ia ሱፐርኖቫ - እጅግ በጣም ደማቅ ብልጭታዎች የሚፈነዱ ኮከቦችን - በመመልከት ነው። ሁለት ገለልተኛ ቡድኖች፣ የሱፐርኖቫ ኮስሞሎጂ ፕሮጀክት እና የከፍተኛ-ዝ ሱፐርኖቫ የፍለጋ ቡድን፣ በጣም ርቀው የሚገኙ ሱፐርኖቫዎች ከሚጠበቀው በላይ ደብዛዛ መሆናቸውን ደርሰውበታል፣ ይህም አጽናፈ ዓለሙ በፍጥነት እየተስፋፋ መሆኑን ያሳያል።
ለዚህ የተፋጠነ መስፋፋት በሰፊው ተቀባይነት ያለው ማብራሪያ “የጨለማ ኃይል” መኖር ሲሆን ይህም በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ያለውን የጅምላ ኃይል የሚቆጣጠር እና በስበት ኃይል የሚገናኝ የኃይል ዓይነት ነው። ሆኖም ግን፣ የዚህ ጨለማ ኃይል ትክክለኛ ተፈጥሮ በዘመናዊ ፊዚክስ ውስጥ ካሉት ታላላቅ ምስጢሮች አንዱ ሆኖ ቀጥሏል።
የወደፊቱ አጽናፈ ዓለም ሞዴል
እውነታውን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ ስለ አጽናፈ ዓለም የወደፊት ዕጣ ፈንታ ምን መተንበይ እንችላለን? ሳይንቲስቶች በርካታ ሊሆኑ የሚችሉ ሁኔታዎችን እያሰቡ ነው፡
1. ትልቅ ሪፕ፡- ጨለማ ኃይል የአጽናፈ ዓለሙን መስፋፋት ማፋጠን ከቀጠለ፣ ጋላክሲዎች ብቻ ሳይሆኑ አቶሞች እና ንዑስ አቶሚክ ቅንጣቶችም ይሰበራሉ፣ ይህም “ቢግ ሪፕ” በመባል ይታወቃል።
2. ቢግ ፍሪዝ፡ ሌላው አማራጭ “ዘላለማዊ መስፋፋት” ሲሆን፣ ከዋክብት እስኪጠፉ እና ሁሉም ነገር “ቢግ ፍሪዝ” ወይም “የሙቀት ሞት” በመባል በሚታወቀው ቀዝቃዛና ጨለማ ሁኔታ ውስጥ እስኪገባ ድረስ አጽናፈ ሰማይ መስፋፋቱንና ማቀዝቀዝን ይቀጥላል።
3. ቢግ ክራንች፡- መስፋፋት ወደ መኮማተር ሊመለስ የሚችልበት ሁኔታም አለ፣ ይህም “ቢግ ክራንች” ያስከትላል - አጽናፈ ሰማይ ወደ አንድ ነጥብ ይመለሳል።
4. የሚወዛወዝ አጽናፈ ዓለም፡- በዚህ ሁኔታ፣ አጽናፈ ዓለም በተደጋጋሚ የመስፋፋትና የመጨመቅ ዑደቶችን ሊያጋጥመው ይችላል።
ይሁን እንጂ፣ የአሁኑ ምልከታዎች እንደሚያሳዩት ጨለማ ኃይል የበላይነቱን ይቀጥላል፣ ይህም “ትልቁ በረዶ” በጣም ሊሆን የሚችል ሁኔታ ነው።
መልስ ያልተሰጣቸው ጥያቄዎች
ስለ አጽናፈ ዓለም እየሰፋ ስላለው ግንዛቤ ብዙ እድገት ቢደረግም፣ ብዙ ጥያቄዎች መልስ አላገኙም። የጨለማ ኃይል ተፈጥሮ፣ አጽናፈ ዓለም በቢግ ባንግ እንዴት እንደጀመረ እና ባለብዙ ቨርስ መኖር አለመኖሩ ጥቂት ንቁ የምርምር ዘርፎች ናቸው።
ከሲምፑላን
የአጽናፈ ዓለሙ መስፋፋት ጽንሰ-ሀሳብ የኮስሞሎጂ እና የፍልስፍና አብዮት አስከትሏል። ከኤድዊን ሀብል ምልከታዎች ጀምሮ እስከ የኮስሞስ ማይክሮዌቭ ዳራ ጨረር ግኝት እና የጨለማ ኃይል ጥናት ድረስ፣ ሁሉም ማስረጃዎች አጽናፈ ዓለማችን ያለማቋረጥ እየሰፋ መሆኑን ይጠቁማሉ። ብዙ ምስጢሮች መፍትሄ የሚያስፈልጋቸው ቢሆኑም፣ በመረዳት ደረጃችን ውስጥ እያንዳንዱ እርምጃ ወደ ሰፊ እና የበለጠ ጥልቅ ወደሆነ የኮስሞስ እውነታ አዲስ መስኮት ይከፍታል።
ይህ እውቀት ሳይንሳዊ ጉጉትን ከማሟላት ባለፈ ስለ አጽናፈ ዓለሙ አመጣጥና ዕጣ ፈንታ ጥልቅ ጭብጦችን ይዳስሳል። በአንድ በኩል፣ የአጽናፈ ዓለሙን ጥናት በሰፊውና ውስብስብ በሆነው አጽናፈ ዓለም ውስጥ ያለንን ቦታ ለመረዳት የሰው ልጅ ጉዞ ነው፣ ይህ ተልዕኮ የሌሊት ሰማያችንን የሚያበሩ ከዋክብት እስካሉ ድረስ ሊቀጥል ይችላል።
