راز کیهان: چرا همه چیز می‌چرخد؟

ایندیپندنت فارسی: رشته‌هایی از کهکشان‌ها به ابعاد صدها میلیون سال نوری کشف شده‌اند که عظیم‌ترین جرم در حال چرخش شناخته شده در جهان به شمار می‌روند.

دانشمندان این پدیده عظیم را زمانی کشف کردند که در حال نقشه‌برداری از حرکت رشته‌های کیهانی بودند. این رشته‌های کیهانی، پل‌هایی از کهکشان‌ها و ماده تاریک به شمار می‌روند که جهان هستی را به هم متصل و کهکشان‌ها را به سمت انتهای خوشه‌های بزرگ، یک جا جمع می‌کنند.

پس از تولد جهان هستی از «مه‌بانگ» در ۱۳.۸ میلیارد سال پیش، گازی که بیشتر ماده شناخته شده [عالم] را تشکیل می‌داد فرو پاشید و صفحات عظیمی را تشکیل داد؛ سپس شکسته شد تا رشته‌های این شبکه عظیم کیهانی تشکیل شود. «دیوار بزرگ هرکول-کورونا بوریلیس» بزرگ‌ترین ساختار کشف شده است که تخمین زده می‌شود ابعاد آن ۱۰ میلیارد سال نوری باشد و چند میلیارد کهکشان را میزبانی کند.

نوآم لیبسکیند، اخترشناس در موسسه اخترفیزیک لایبنیتس در پُتسدام (AIP) می‌گوید: «اگرچه این‌ها استوانه‌های نازکی‌ -چیزی شبیه مداد- به طول صدها میلیون سال نوری‌اند اما قطر آن‌ها تنها چند میلیون سال نوری است. این پیچک‌های خارق‌العاده و باورنکردنی از ماده در حال چرخش‌اند. خود کهکشان‌ها در این مقیاس‌ها فقط ذرات غبار محسوب می‌شوند. آن‌ها در مسیری مدارمانند و پیچ درپیچ و مارپیچی حرکت می‌کنند و حین حرکت، به دور محور وسط این رشته می‌چرخند. چنین چرخشی پیش از این تاکنون هرگز در چنین مقیاس عظیمی مشاهده نشده بود و معنی چنین چیزی این است که باید ساز وکار فیزیکی ناشناخته‌ای باعث پیچش این اجرام شده است.»

دقیقا اینکه گشتاور و تکانه چگونه عامل چرخش این پیچ‌درپیچ‌های عظیم‌اند، یکی از بزرگ‌ترین رازهای کیهان محسوب می‌شود؛ رازی که کیهان‌شناسان به رمزگشایی از آن بسیار مشتاق‌اند. «مهبانگ» در زمان شکل‌گیری کیهان، باعث ایجاد چرخش درعالم نشده است و چنین عاملی باید بعدها پدیدار شده باشد.

دانشمندان در مجموع ۱۷ هزار و ۱۸۱ رشته و ۲۱۳ هزار و ۶۲۵ کهکشان را با تحلیل سرعتی که کهکشان‌ها در این رشته‌های پیچ‌درپیچ حرکت می‌کنند، بررسی کردند. حرکت این کهکشان‌ها نشان می‌دهد که آن‌ها به دور محور مرکزی هر رشته، با پیچ‌هایی که جهت هاله‌های ماده تاریک آن‌ها را تنظیم می‌کند، در حال حرکت‌اند؛ ماده تاریک ماده‌ای نامرئی است که در کهکشان‌های مختلف پخش شده و آن‌ها را احاطه کرده و عامل خمیدگی آن‌ها است. هرچه هاله دو سر رشته عظیم‌تر و پرجرم‌تر باشد، چرخش بیشتری نیز قابل شناسایی است.

دانشمندان همچنین کشف کردند که این رشته‌ها از یک سو به «انتقال به سرخ» (redshift) دچار شده‌اند. انتقال به سرخ، زمانی رخ می‌دهد که موج نوری که از یک منبع می‌آید از ناظر دور شود و به سمت طول موج قرمز در انتهای طیف الکترومغناطیسی برود (و در صورت نزدیک شدن منبع نور به ناظر، به سمت طول موج آبی میل کند). این اثر به نام «جابه‌جایی دوپلر» شناخته می‌شود و نشان می‌دهد که تمامی این ساختار عظیم در حال حرکت است. دانشمندان در قسمت نتیجه‌گیری مقاله خود که در «نیچر» منتشر شد، می گویند: «تکانه زاویه‌ای می‌تواند در مقیاس‌های بی‌نظیر و باورنکردنی تولید شود و این موضوع، در درک جدیدی از چرخش‌های کیهانی بابی نوین می‌گشاید.»