نشانه‌هایی از ماده‌ای که پیش از جهان وجود داشته به دست آمده، ولی دانشمندان خوشبین نیستند

کرونوس – دو دانشمند ادعا کرده‌اند شواهدی از چیزی یافته‌اند که به طور مساوی در سراسر جهان توزیع و موجب شده روند قطبی شدن پس از انفجار بزرگ روی دهد. تأیید این اثر، منجر به بازنگری‌های اساسی در دانش فیزیک ما شده و احتمالاً اولین بینش واقعی درباره‌ی ماهیت انرژی تاریک را به ما می‌دهد. در حال حاضر‌، اکثر کیهان‌شناسانی که اظهار نظر کرده‌اند، شواهد را جالب می‌دانند؛ اما این شواهد آن‌قدر قوی نیستند که بتوان بر اساس آن‌ها زیاد هیجان‌زده شد.

فیزیکدانان نظری مدت‌هاست درگیر ایده‌ای به نام «اثیر» (quintessence) هستند. ماده‌ای اسرارآمیز یا شاید نسخه‌ی به‌روزشده‌ی مفهوم «اتر» که اینشتین برای درک آن به نظریه‌ی نسبیت رسید. عده‌ای ادعا کرده‌اند که اثیر در همه‌جای جهان پخش شده، نه این‌که فقط در کهکشان‌ها به عنوان ماده‌ی تاریک یا مرئی انباشته شده باشد. این ممکن است توضیحی برای انرژی تاریک باشد.

تأثیر اثیر بر روی کهکشان‌ها آن‌قدر نیست که بتوان به سادگی آن را اندازه گرفت؛ زیرا این اثر در سایه‌ی تأثیر چیزهای دیگر به چشم نمی‌آید. در نتیجه، می‌توان رد پای آن را در تابش زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) که نور باستانی باقی‌مانده از بیگ بنگ است مشاهده کرد. با توجه به مسافت زیادی که CMB برای رسیدن به ما طی کرده است، به نظر می‌رسد بسیار بیش از چیزهای دیگری که ما می‌توانیم مطالعه کنیم تحت تأثیر این نیرو که به طور یکسان در جهان توزیع شده قرار داشته است. در حال حاضر مقاله‌ای در Physical Review Letters ادعا می‌کند که چیزی در حال به چرخش درآوردن CMB است و این چیز ممکن است انرژی تاریک باشد.

ستاره‌شناسان علائم تغییر در زاویه قطبش ناشی از هر چیزی که CMB در سفر خود از آن عبور کرده باشد را بررسی کردند. این تغییرات به عنوان زاویه دوشکستی کیهانی (β) شناخته می شود. مقدار β باید بر مبنای مدل استاندارد فیزیک ذرات صفر باشد. این مقدار هر چیزی غیر از صفر باشد به این معناست که CMB در حال دوران است، مدل استاندارد نیاز به بازسازی دارد و حتی ممکن است انرژی تاریک را پیدا کرده باشیم.

طی اندازه‌گیری‌های CMB تخمین‌هایی از β ایجاد شد که هیچ‌یک صفر نبودند؛ اما با حاشیه خطای به اندازه کافی بزرگ، باز هم β = 0 یک احتمال دور به نظر می‌رسد. به نظر می‌رسد «خطا در اندازه‌گیری» در سایه‌ی عدم قطعیت‌های مورد انتظار توضیح بسیار محافظه‌کارانه‌تری است نسبت به چیزی که مدل استاندارد را بکل سرنگون می‌کند. با این حال، دکتر یوتو مینامی از سازمان شتاب‌دهنده پرانرژی ژاپن و پروفسور ائیچیرو کوماتسو از انستیتوی اخترفیزیک ماکس پلانک ادعا می‌کنند که این موارد عدم قطعیت را تا حدی بسط داده‌اند که β = 0 دیگر درون آن‌ها قرار نمی‌گیرد.

مینامی و کوماتسو اندازه‌گیری‌های CMB توسط تلسکوپ فضایی پلانک را با قطبش گردوغبار درون کهکشان راه شیری، که در آن مقدار β باید ناچیز باشد مقایسه کردند. آنان به این ترتیب ادعا می‌کنند که خطاهای سیستماتیک دستگاه‌های آشکارگر Plank را که در آن‌ها برآورد عدم قطعیت β می‌باشد را حذف کرده‌اند (زیرا این مورد برای منابع محلی نیز اعمال می شود). در نتیجه آنان ادعا می‌کنند 99.2 درصد اطمینان دارند که β صفر نیست (برآورد آنان 0.14 ± 0.35 درجه است).

اگر این واقعیت داشته باشد، یقیناً تبیین اثیر ضروری به نظر می‌رسد. جالب‌ترین احتمال این است که این اثر همان انرژی تاریک باشد، نیرویی مرموز که جهان را وادار به انبساط هرچه بیشتر می‌کند. دو دهه پس از تأیید وجود انرژی تاریک، ما همچنان اطلاعات زیادی در مورد آن نداشته‌ایم.

پروفسور شان کارول از انستیتوی فناوری کالیفرنیا در سال ۱۹۹۸ پیشنهاد کرد که از قطبش CMB برای آزمایش اثیر استفاده شود. وی در واکنش به کار مینامی و کوماتسو به Nature News گفت اگر انرژی تاریک یک اثیر باشد، فرضیات ما در مورد آن به چالش کشیده می‌شود و «ما دوباره به موقعیتی بازمی‌گردیم که در آن تصور درستی از پایان جهان نداریم.»

پروفسور كوماتسو در بیانیه ای گفت: «پرواضح است كه ما هنوز شواهد قطعی برای این فیزیك جدید پیدا نكرده‌ایم؛ برای تأیید این سیگنال به دقت آماری بالاتری نیاز است.»