شاید هیچ نیروی رازآلودی به نام «انرژی تاریک» عامل افزایش شتاب انبساط کیهان نباشد. دانشمندان نظریه بسیار عجیب‌تری ارائه داده‌اند: حباب‌های فضا که زمان در آنها با سرعت بسیار متفاوتی می‌گذرد.

گذر زمان به آن صورت که تجربه می‌کنیم، ثابت نیست. در مناطقی که گرانش بیشتر است، زمان کندتر می‌گذرد. طبق مدل تازه‌ای به‌ نام «کیهان‌شناسی منظر زمان» (timescape cosmology)، این نکته شاید باعث شود در سنجش نرخ انبساط کیهانی تجدیدنظر کنیم.

اختلاف در نرخ گذر زمان در نواحی مختلف کیهان ممکن است به میلیاردها سال برسد؛ درنتیجه، برخی نواحی زمان بیشتری برای انبساط خواهند داشت. وقتی ما از درون این حباب‌های فضا که زمان آنها را دچار اعوجاج می‌کند، به اشیای دوردست نگاه می‌کنیم، ممکن است این توهم به وجود بیاید که شتاب انبساط کیهان درحال افزایش است.

فیزیک‌دانان در 2 پژوهش جدید هزار و ۵۰۰ ابرنواختر را بررسی کرده‌اند تا احتمال این ایده جدید را بسنجند. آنها دریافته‌اند شاید مدل منظر زمان بسیار بهتر از مدل فعلی مشاهدات را توضیح دهد.

مدل استاندارد کیهان‌شناسی جهان را به‌خوبی توضیح می‌دهد، البته باید کمی از اعداد دقیق صرف‌نظر کنیم. به‌ نظر می‌رسد جرم قابل‌مشاهده برای توجیه آثار گرانشی که می‌بینیم، کافی نیست؛ به همین دلیل، فیزیک‌دانان جرم پنهانی به‌ نام ماده تاریک ابداع کرده‌اند.

همچنین انگار نیروی عجیبی وجود دارد که با گرانش مقابله می‌کند و باعث افزایش شتاب انبساط کیهان می‌شود. ازآنجاکه فیزیک‌دانان هیچ‌چیزی درباره این نیرو نمی‌دانند، نام آن را انرژی تاریک گذاشته‌اند. ترکیب اینها با ماده معمولی مدل «ماده تاریک سرد لامبدا» یا «لامبدا-سی‌دی‌ام» (ΛCDM) را می‌سازد.

حباب‌های فضا و مدل کیهان‌شناسی منظر زمان

مشکل مدل لامبدا-سی‌دی‌ام این است که از معادله‌ای ساده‌سازی‌شده استفاده می‌کند که کل کیهان را به‌شکلی هموار در نظر می‌گیرد که سرعت انبساط در تمام آن یکسان است اما کیهان اصلاً هموار نیست. ما بافته‌ای بسیار بزرگ می‌بینیم از رشته‌های درهم‌تنیده کهکشان‌ها که میانشان خلأهایی خالی‌تر از آنچه ذهن بتواند تصور کند، وجود دارد.

مدل کیهان‌شناسی منظر زمان به این ناهمواری و حباب‌های فضا توجه می‌کند. ماده بیشتر به‌معنی زمان آهسته‌تر است. در واقع، اگر یک ساعت را در یک ابر کهکشانی قرار دهیم، سرعت آن یک‌سوم یک ساعت در میانه خلأ است.

باتوجه‌به عمر کیهان، زمانی که در خلأهای بین ابرهای کهکشانی سپری شده، میلیاردها سال بیشتر از زمان سپری‌شده در نواحی متراکم بوده است؛ درنتیجه دیگر معنی ندارد عمر کیهان را ۱۳٫۸ میلیارد سال بدانیم، بلکه نواحی مختلف عمر مختلفی دارند.

ازآنجایی‌که زمان بسیار بیشتری در خلأها گذشته، انبساط کیهان در آنها نیز بیشتر بوده است، پس اگر به شیئی در آن سوی خلأ نگاه کنید، به‌ نظر می‌رسد سرعت دور شدن آن از شما بسیار سریع‌تر از سرعت دورشدن شیئی در این سوی خلأ است. در گذر زمان، این خلأها بخش بزرگی از کیهان را فرامی‌گیرند و توهم افزایش شتاب انبساط را ایجاد می‌کنند و دیگر نیازی به انرژی تاریک نیست.

پیشتر، اخترشناسان دانشگاه کنتربری نیوزیلند کیهان‌شناسی منظر زمان را باتوجه‌به مشاهدات ارزیابی کرده و دریافته بودند این مدل انبساط کیهان را کمی بهتر از مدل لامبدا-سی‌دی‌ام توضیح می‌دهد اما داده‌های آنها کافی نبود.

به‌تازگی تیمی از اخترشناسان دانشگاه کنتربری و دانشگاه هایدلبرگ آلمان داده‌های هزار ۵۳۵ ابرنواختر نوع یکم-اِی (یا ابرنواختر نوع Ia که ناشی از برخورد کوتوله سفید با ستاره دیگری از هر نوع است) را جمع‌آوری کرده‌اند. این نوع ابرنواختر درخششی قابل‌پیش‌بینی دارد، پس تغییر در نور آن می‌تواند فاصله، سرعت و جهت حرکت را به‌صورت مطمئن مشخص کند؛ به همین علت به آنها «شمع‌های استاندارد» می‌گویند.

اخترشناسان می‌گویند این بار شواهدی بسیار قوی برای برتری مدل منظر زمان نسبت به لامبدا-سی‌دی‌ام یافته‌اند؛ در نتیجه، شاید این پژوهش به معمای چنددهه‌ای انرژی تاریک پایان دهد و فیزیک‌دانان را وادارد تا در ساختار کیهان و مدل‌های خود تجدیدنظر کنند.

پژوهشگران نتایج مطالعه خود را در 2 مقاله (اینجا و اینجا) در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر کرده‌اند.