ما در حال حرکت در کیهان با سرعتی بیشتر از آنچه تصور میکردیم
اگر تا به حال احساس میکردید که دائماً در حال حرکت هستید، این به این دلیل است که واقعاً اینگونه است؛ و نه فقط در زندگی روزمرهتان. شما روزی یکبار به دور زمین میچرخید، زمین با ماه در رقصی به دور خورشید میچرخد، و خورشید و تمام دیگر اجسام منظومه شمسی به دور کهکشان راهشیری میچرخند. حتی کهکشانمان در کیهان نیز در حرکت است و شاید با سرعتی بیش از آنچه تصور میکردیم، در حال عبور باشد.
مفهوم حرکت این است که همه چیز نسبی است. ما نمیتوانیم یک حرکت ثابت در خط مستقیم را احساس کنیم. بنابراین وقتی دربارهٔ حرکت صحبت میکنیم، همیشه باید بگوییم حرکت نسبت به چه چیزی است. برای کهکشان راهشیری میتوانیم حرکت خود را نسبت به کهکشانهای نزدیک مانند آندرومدا بسنجیم، اما در مقیاس کیهانی میتوانیم حرکتمان را نسبت به پسزمینهٔ میکروویو کیهانی (CMB) سنجش کنیم.
*دپول در پسزمینهٔ خام کیهانی. منبع: پروب انیسوتروپی میکروویو ویلکینسون*
شاید تصاویر پسزمینهٔ میکروویو کیهانی (CMB) را که توسط تلسکوپهای Planck یا WMAP گرفته شدهاند و نوسانهای رنگی کوچکی نشاندهندهٔ تغییرات محلی دما هستند، دیده باشید. اما این تصویر پردازششدهای است که حرکت ما نسبت به CMB را در نظر گرفته و تصحیح کرده است. دادههای خام یک اثر دپول واضح نشان میدهند؛ بهطوری که در یک جهت CMB گرمتر و در جهت مخالف سردتر بهنظر میآید. این بهدلیل حرکت نسبی ما نسبت به CMB است. بر پایه این دادهها، ما با سرعت تقریباً ۳۶۰ km/s در حال عبور از کیهان هستیم، که سرعتی شگفتانگیز است.
*نتایج کهکشان نسبت به CMB (خطوط سبز). منبع: Böhme و همکاران*
در همینجا ماجرا جالب میشود. اگر متوسط آماری سرعتهایمان را نسبت به دورترین کهکشانها بگیریم، انتظار میرود نتایج تقریباً مشابه باشند. انبساط کیهانی ناشی از انرژی تاریک بهطور میانگین صفر میشود و یک حرکت خالص باقی میگذارد. بر اساس مدل استاندارد کیهانشناسی ممکن است اختلاف کوچکی بین این دو وجود داشته باشد، اما حرکت نسبیمان باید تقریباً همان باشد.
برای تأیید این موضوع، نویسندگان این پژوهش جدید به دادههای نظرسنجی آسمانی کهکشانهای رادیویی نگاهی انداختند. این کهکشانها در فرکانسهای رادیویی بسیار درخشان هستند؛ بنابراین میتوانیم حرکت نسبی آنها را بهراحتی اندازهگیری کنیم. بسیاری از این کهکشانهای رادیویی آنقدر روشناند که میتوانیم آنها را در مقیاس میلیاردها سال نوری مشاهده کنیم؛ بنابراین نباید سوگیری محلی وجود داشته باشد. اما نتایج آنها دپول را حتی بیشتر جابهجا کرد. بر اساس مشاهدات کهکشانهای رادیویی، کهکشان راهشیری با سرعتی بیشتری نسبت به نتایج CMB در حال عبور از کیهان است.
دو نتیجهگیری کاملاً متناقض نیستند. هر دو، هم توسط کهکشانهای رادیویی و هم توسط CMB، نشان میدهند که ما در تقریباً همان جهت حرکت میکنیم؛ اما نتایج کهکشانهای رادیویی بهصورت آماری ۵٫۴ σ سریعتر هستند، که این با انتظارات ما در تضاد است. این وضعیت مشابه مسئلهٔ تنش هاوبل در ارتباط با انرژی تاریک است؛ جایی که نتایج مختلف با یکدیگر در تضاد هستند. مشاهدات بیشتر ممکن است این مشکل را حل کند، اما این میتواند نشانهای دیگر باشد که مدل استاندارد فعلی ما کاملاً صحیح نیست. به وضوح، درک ما از کیهان نیز در حال تحول است.
مرجع: Böhme, Lukas, et al. “شمارشهای پراکنده منبع رادیویی و شناسایی دپول رادیویی اضافی.” *Physical Review Letters* 135.20 (2025): 201001.