تلسکوپ فضایی اقلیدس (Euclid) که مأموریت دارد بزرگترین نقشه سهبعدی تاریخ از جهان را بسازد، یک حقیقت تلخ، اما قابل انتظار را تایید کرده است: دوران اوج کیهان به پایان رسیده است.
پژوهشگران با استفاده از مشاهدات دو تلسکوپ فضایی آژانس فضایی اروپا، یعنی اقلیدس و هرشل، جامعترین سنجش دمایی تاریخ کیهان را ثبت کردند. آنها با مطالعه گرمای ساطعشده از غبار ستارهای در بیش از ۲.۶ میلیون کهکشان به این نتیجه قطعی رسیدند که دوران اوج ستارهسازی را پشت سر گذاشتهایم و از این پس کیهان سردتر میشود.
«داگلاس اسکات»، کیهانشناس دانشگاه بریتیش کلمبیا، میگوید:
«جهان از این پس فقط سردتر و مردهتر خواهد شد. این یعنی ما از دوران حداکثری تشکیل ستارگان عبور کردهایم.»
پایان اوج ستارهسازی کیهان
برای رسیدن به این نتیجه، محققان دادههای تلسکوپ اقلیدس را با مشاهدات آرشیوی تلسکوپ هرشل (فعال از ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳) ترکیب کردند. مجموع این دادهها به آنها امکان داد تا دمای غبار ستارهای را در طیف وسیعی از طول موجها بررسی کردن کنند و به آماری قوی دست یابند.
نتایج این دماسنجی دقیق نشان داد میانگین دمای کهکشانها در طول ۱۰ میلیارد سال گذشته به آرامی حدود ۱۰ کلوین کاهش یافته است. میانگین دمای کهکشانهای اولیه در این بررسی کردن حدود ۳۵ کلوین (منفی ۲۳۸ درجه سانتیگراد) بود.
ممکن است ۱۰ درجه کاهش در ۱۰ میلیارد سال، آن هم در قیاس با دمای میلیون درجهای ستارگان، ناچیز به نظر برسد. اما این دما میانگین دمای کل یک کهکشان (که بیشتر آن فضای خالی است) محسوب میشود و مهمتر از آن، دمای غبار ارتباط مستقیمی با نرخ تولد ستارگان دارد.
به عبارت سادهتر، کهکشانهای داغتر معمولاً نرخ ستارهسازی بالاتری دارند، زیرا میزبان تعداد بیشتری از ستارگان داغ و پرجرماند. درمقابل کهکشانهای سردتر، بهطور میانگین، دارای ستارهسازی کمتری هستند. کاهش ۱۰ کلوینی دما یک مدرک آماری قوی است که ثابت میکند نرخ ستارهسازی در سراسر کیهان به آرامی درحال کاهش است.
گردوغبار در کیهان عنصری مهم برای چرخه زندگی ستارگان است. ستارگان زمانی متولد میشوند که ابرهای عظیمی از گاز و غبار آنقدر متراکم شوند که زیر بار گرانش خود فرو بریزند و داغ شوند. درنهایت، زمانی که ستاره پس از میلیاردها سال سوخت هستهای خود را تمام میکند، در یک انفجار ابرنواختری میمیرد و دوباره غبار بیشتری را به محیط اطراف خود میپراکند تا نسل بعدی ستارگان از آن متولد شوند.
اما این چرخه تا ابد ادامه دادن ندارد. کهکشانها میتوانند به روشهای مختلفی سوخت ستارهسازی خود را تمام کنند؛ مثلاً در هنگام ادغام کهکشانها ممکن است منبع گاز آنها قطع شود، یا فورانهای یک ابرسیاهچاله پرجرم تمام مواد ستارهساز را به بیرون پرتاب کند. زمانی که یک کهکشان سوخت کافی نداشته باشد، دچار فرونشست میشود؛ به این معنی که از سوخت محروم شده و محکوم به خاموشی تدریجی است.
نتایج جدید نشان میدهد که جهان ما در سراشیبی فرونشست کامل قرار گرفته است. اما جای نگرانی نیست. تاریخ انقضای کیهان هنوز به شکلی غیرقابل تصوری دور است. تخمینهای اخیر این زمان را بین ۳۳ میلیارد تا یک کوینویجینتیلیون (۱ با ۷۸ صفر جلوی آن) سال آینده پیشبینی میکنند. خورشید ما مدتها پیش از اینکه کهکشان راه شیری سوختش تمام شود، منفجر خواهد شد و اجرام پرجرمتری مانند سیاهچالهها پس از آن نیز به بقای خود ادامه دادن خواهند داد.
نتایج این پژوهش برای انتشار در ژورنال Astronomy and Astrophysics فرستادن شده و ورژن پیشچاپ مقاله هماکنون در دسترس است.
