پسرنوشت کیهان در افق زمانی میلیاردی
انرژی تاریک نقشی کلیدی در گسترش کیهان ایفا میکند. این انرژی ممکن است رفتار زمانمند داشته باشد و مدلهای تازه نشان میدهند که عمر کل کیهان به شکل قابل توجهی محدود است. بر اساس تحلیلهای تازه، کیهان میتواند تنها 33.3 میلیارد سال دیگر عمر کند. اکنون ما 13.8 میلیارد سال از هنگام انفجار بزرگ گذشتهایم؛ بنابراین تا پایان عمر کیهان حدود 19 تا 20 میلیارد سال باقی است.
ثابت کیهانشناسی λ و معنای پایان ممکن
در دهههای اخیر، بسیاری از پژوهشگران فرض میکردند λ مثبت است و گسترش کیهان هرگز پایان نمیپذیرد. اما دادههای اخیر نشان میدهند که λ ممکن است منفی باشد و در این صورت کیهان با یک بیگ کرانچ روبهرو شود. با وجود این، دادهها هنوز قطعیتی ایجاد نمیکند و λ=0 نیز از نظر دادهها نامطمئن است. در این مدل، ترکیبی از λ منفی با یک میدان آکسیونی ultralight میتواند گسترش کنونی را توضیح دهد.
آکسیونها و سازوکار فیزیک پشتیبان
آکسیونها ذرات فرضی فوقسبک هستند که میتوانند به صورت یک میدان آرام در فضا پخش باشند. این میدان به عنوان نیرویی ابتدایی عمل میکند که کیهان را به سمت بیرون میراند؛ با گذشت زمان این فشار کاهش مییابد و در نهایت همراه با λ منفی، گسترش کیهان را به سمت کنارههای آخر هدایت میکند. در حال حاضر، گسترش کیهان با تکیه بر این سازوکار ادامه دارد؛ اما حدود 11 میلیارد سال آینده فشار آکسیونی نرم میشود و نیروهای جاذبه با کشش داخلی کیهان بر گسترش غالب میشوند.
حداکثر اندازه کیهان در این سناریو حدود 1.7 برابر اندازه کنونی است و پس از آن کیهان به سمت یک بیگ کرانچ سقوط میکند، در مدت زمان تقریبی 8 میلیارد سال دیگر. این فرایند با تشبیه به صعود با باد پسکوهی آغاز میشود و با کاهش باد، شیب صعود آرام میشود و نهایتاً با رسیدن به نقطه اوج، کیهان به سمت صعود به سمت پایین قدم میگذارد.
نتایج علمی و چشمانداز پژوهشهای آینده
این نتیجه یک فرضیه محتمل است، نه قطعیت قطعی. برای تأیید یا رد این سناریو، به دادههای تازه و تاییدهای مستقل نیاز داریم. انرژی تاریک خود میتواند در طول زمان تغییر کند یا نباشد؛ احتمالاً مسیرهای جایگزین دیگری هم وجود دارد. با وجود این، پژوهش حاضر مسیر جدیدی را برای فهم سرنوشت کیهان ارائه میدهد و اهمیت تغییرات ممکن در انرژی تاریک را نشان میدهد. پژوهشهای آینده با مجموعههای داده بزرگتر و تحلیلهای دقیقتر میتواند تصویری روشنتر از سرنوشت کیهان ارائه دهد.
نتیجهگیری
در نهایت، اگر این مدل با دادههای آینده هماهنگ باشد، کیهان در حدود 33.3 میلیارد سال آینده به نقطه پایانی میرسد و پس از آن به بیگ کرانچ سقوط میکند. با این وجود، واقعیت این است که پاسخ نهایی به این پرسش بزرگ هنوز در دست پژوهش است و انرژی تاریک، آکسیونها و گرانش در این مسیر نقشی کلیدی ایفا میکنند. هدایت علم کیهانشناسی به سوی دادههای بیشتر میتواند آیندهای روشنتر برای درک آغاز و پایان جهان ارائه دهد.
نتیجهگیری نهایی
اگر این فرضیه به تایید دست یابد، سرنوشت کیهان به آیندهای بسیار دور وابسته است؛ با این وجود، این احتمال ارزشمند است و علم کیهانشناسی را به سمت پاسخهای عمیقتری در مورد آغاز و پایان جهان هدایت میکند.