چرا ستاره متوشالح ۷۰۰ سال از گیتی پیر‌تر است؟
چرا ستاره متوشالح ۷۰۰ سال از گیتی پیر‌تر است؟
نظریه‌ها و مدل‌های کیهان‌شناسی کنونی قدمت گیتی ما را حدود ۱۳.۷ میلیارد سال تخمین می‌‌زنند اما در این بین، چیزی وجود دارد که با واقعیت جور نیست و کیهان‌شناسان را حیرت‌زده کرده است.
وب‌سایت بیگ‌تینک (bigthink) با انتشار مقاله‌ای در این زمینه می‌‌نویسد محاسبات دانشمندان نشان می‌دهد که ستاره متوشالح ۱۴.۵ میلیارد سال عمر دارد و این ظاهرا به معنی آن است که این ستاره پیش از پیدایش گیتی وجود داشته و از این رو قدمت آن ۷۰۰ میلیون سال از عمر گیتی بیشتر است. اما به راستی چنین چیزی چگونه ممکن است؟
پیش از این، رابرت ماتیوس ، فیزیک‌دان بریتانیایی، گفته بود اگر عمر ستاره متوشالح از عمر کیهان بیشتر باشد، دو حالت وجود دارد. یا محاسبات کنونی ما از عمر گیتی اشتباه است یا همه چیز زیر سر انرژی تاریک است و باید صبر کنیم و ببینیم چه پیش می‌آید. اما آیا واقعا بر اساس عمر ستاره متوشالح می‌توان نتیجه گرفت که نظریه مهبانگ (بیگ‌بنگ) اشتباه از آب درآمده؟ پاسخ به این پرسش ساده است: خیر!
پیش از هر چیز نباید تصور کنیم ستاره متوشالح به‌تازگی کشف شده است. این ستاره عجیب که بر اساس محاسبات تلسکوپ فضایی هابل در فاصله حدود ۱۹۰ سال نوری از ما قرار دارد، از سال ۱۹۱۲ برای بشر شناخته شده است.
افزون بر این نباید فراموش کرد که تعیین سن دقیق متوشالح کار ساده‌ای نیست و از سال ۲۰۱۳ که این مسئله طرح شد تاکنون، مطالعات بسیاری در این خصوص منتشر شده است. بررسی‌هایی از جمله مطالعه هاوارد باند از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا که با بررسی داده‌های تلسکوپ فضایی هابل نشان می‌داد با در نظر گرفتن ملاحظات دقیق‌تر در سنجش سن متوشالح، می‌توان به این نتیجه رسید که عدد ۱۴.۵ میلیارد سال فاقد قطعیت است.
در واقع این عدد محاسبه‌شده ممکن است ۸۰۰ میلیون سال بیشتر یا کمتر باشد و به باور برخی دانشمندان، بررسی‌های بیشتر به احتمال زیاد نشان خواهند داد که سن ستاره متوشالح کمتر از این است و با نظریه مهبانگ و عمر محاسبه‌شده برای کیهان تضادی ندارد.
از دیگر سو، عمر محاسبه‌شده برای خود گیتی هم عدد دقیقی نیست و بر اساس برخی محاسبات، حدود ۳۷ میلیون سال فقدان قطعیت دارد. به گفته کیهان‌شناسان، وجود خطاهای محاسباتی یا تخمین‌های نادقیق که به مرور و با بررسی‌های بیشتر تصحیح می‌شوند، در تاریخ علم، سابقه‌ای طولانی دارد.
در سال ۲۰۰۰، سن ستاره متوشالح حدود ۱۶ میلیارد سال براورد شد و اینک تنها با گذشت دو دهه، دانشمندان این براورد را به ۱۴.۵ میلیارد سال کاهش داده‌اند.
افزون بر این، محاسبه عمر کیهان که با ثابت هابل ارتباط مستقیمی دارد، نیز با یک بحران محاسباتی پیچیده روبرو است. کیهان‌شناسان می‌گویند نرخ انبساط گیتی در مدل استاندارد کیهان‌شناسی با داده‌های تجربی سازگاری دقیقی ندارد و این به چالشی در علم تبدیل شده است که اصطلاحا به آن «تنش هابل» می‌گویند. به گفته پژوهشگران، زمانی که نرخ انبساط عالم با استفاده از کهکشان‌ها و ابرنواخترهای نزدیک (یعنی ستاره‌های در حال انفجار) اندازه‌گیری میشود، این میزان ۱۰ درصد بزرگ‌تر از زمانی است که با تابش زمینه کیهانی (CMB) تعیین میشود.
واقعیت این است که ستاره‌شناسان برای رسیدن به درک بهتری از ثابت هابل از ابزارهای مختلفی استفاده کردند اما این اندازه‌گیری‌ها مدام به واگرایی بیشتر نتایج منجر شده است.
جالب این است که خود ادوین هابل (که انبساط گیتی بر اساس یافته‌های او بنا شد) در سال ۱۹۲۹، ثابت هابل را حدود ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه در هر میلیون پارسک تخمین زده بود، اما بررسی‌های پیشرفته در زمان ما به‌خصوص محاسباتی که با ماهواره پلانک سازمان فضایی اروپا در سال ۲۰۱۳ انجام شد، این عدد را حدود هشت برابر کمتر یعنی ۶۷.۴ براورد کرد. مطالعات بعدی در سال ۲۰۱۹ با استفاده از عدسی‌های گرانشی و با بررسی ۷۴۰ ابرنواختر، این عدد را ۸۲ درآورد که از محاسبات اولیه‌ای که خود ادوین هابل انجام داده بود، کمتر است.
شاید از این رو است که تا پیش از این، عمر جهان نزدیک به ۲۰ میلیارد سال تخمین زده می‌شد و بعدها چیزی بین ۱۴ تا ۱۶ میلیارد سال براورد شد و در ادامه به ۱۳.۸۲ و اینک به ۱۳.۷۷ میلیارد سال رسیده است.
این را هم نباید فراموش کنیم که برخی بررسی‌ها از جمله مطالعه دانشمندان دانشگاه اتاوا در سال ۲۰۲۳ عمر جهان را ۲۶.۷ میلیارد سال تخمین زده بود که به بحث‌‌ها و نقدهای بسیاری درباره محاسبات کیهان‌شناسی دامن زد.
