🔺 حل بزرگ‌ترین بحران کیهان‌شناسی؟ میدان‌های مغناطیسی نخستین شاید معمای انبساط جهان را حل کنند

🔹 جهان با چه سرعتی در حال انبساط است؟ این پرسش به ظاهر ساده، امروز به بزرگ‌ترین شکاف علمی در کیهان‌شناسی مدرن تبدیل شده است. دو روش اصلی اندازه‌گیری سرعت انبساط کیهان به نتایجی می‌رسند که با یکدیگر همخوانی ندارند. اکنون پژوهشگران در مقاله‌ای پیشگامانه که در ژورنال معتبر Nature Astronomy به چاپ رسیده، با شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی و پیچیده نشان داده‌اند که ردپای میدان‌های مغناطیسی ضعیف و باستانی که لحظاتی پس از بیگ بنگ متولد شده‌اند، ممکن است این گره کور کیهان‌شناسی را بگشاید.

❕ «بحران ثابت هابل» چیست و چرا فیزیکدانان را سردرگم کرده است؟
«ثابت هابل» آهنگ انبساط کیهان را مشخص می‌کند. دانشمندان به دو روش آن را محاسبه می‌کنند: روش نخست با نگاه به کیهان آغازین و تحلیل الگوهای «تابش زمینه کیهانی» است که عددی حدود ۶۷ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک را نشان می‌دهد. روش دوم با بررسی کیهان محلی و رصد ستاره‌های در حال انفجار (ابرنواخترها) در کهکشان‌های نزدیک انجام می‌شود که به عدد بزرگ‌تر یعنی حدود ۷۳ می‌رسد. این اختلاف شاید ناچیز به نظر برسد، اما از نظر آماری خطایی بنیادین است و نشان می‌دهد مدل استاندارد کیهان‌شناسی ما احتمالاً یک قطعه حیاتی را نادیده گرفته است.

🔹 دانشمندان برای حل این معما به سراغ یکی دیگر از مجهولات کیهان رفتند: کهکشان‌ها و خوشه‌های کیهانی دارای میدان‌های مغناطیسی گسترده‌ای هستند، اما منشأ اولیه این مغناطیس در سپیده‌دم کیهان همواره رازی بزرگ بوده است. این تیم پژوهشی این فرضیه را آزمود که اگر میدان‌های مغناطیسی بسیار ضعیفی در نخستین لحظات پس از مهبانگ شکل گرفته باشند، این نیروهای باستانی چه اثری بر رفتار ماده اولیه گذاشته‌اند؟

❕ میدان‌های مغناطیسی چگونه «خط‌کش کیهانی» را تغییر می‌دهند؟
حدود ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ، رویدادی به نام «بازترکیب» رخ داد که در آن ذرات باردار به هم پیوستند و نخستین اتم‌های خنثی هیدروژن را پدید آوردند؛ لحظه‌ای که کیهان شفاف شد و نور توانست در فضا آزاد شود. شبیه‌سازی‌های هیدرودینامیکی جدید نشان دادند که وجود میدان‌های مغناطیسی نخستین، با هل دادن و کشیدن ذرات، پلاسما را کمی توده‌ای‌تر کرده و این پیوند اتمی را تسریع بخشیده است. این دگرگونی زمانی، مقیاس «خط‌کش کیهانی» را در محاسبات ریاضی تغییر می‌دهد و مقدار به دست آمده برای ثابت هابل را از عدد ۶۷ مستقیماً به عدد ۷۳ نزدیک می‌سازد.

🔹 این فرضیه با یک تیر دو نشان می‌زند: هم شکاف سرعت انبساط کیهان را پر می‌کند و هم شدت میدان‌های محاسبه‌شده (حدود ۵ تا ۱۰ پیکوگاوس) دقیقاً همان چیزی است که برای توجیه منشأ مغناطیس کهکشان‌های امروزی به آن نیاز داریم. البته محققان تأکید می‌کنند که این یافته فعلاً یک «سرنخ آماری قوی» (در سطح حدود ۳ سیگما) است و هنوز یک کشف قطعی به شمار نمی‌رود؛ اما رصدهای آینده تلسکوپ‌های کیهانی به زودی این ایده پیشگامانه را راستی‌آزمایی خواهند کرد.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#کیهان_شناسی #ثابت_هابل #بیگ_بنگ #فیزیک_نجومی #اخترشناسی #NatureAstronomy