انرژی تاریک، این نیروی مرموز و محرک انبساط شتابان کیهان، ممکن است حدود ۹.۵ میلیارد سال پیش رفتار خود را تغییر داده و از حالت منفی به مثبت جابجا شده باشد.

برای دهه‌ها، دانشمندان عموماً فرض کرده بودند کهانرژی تاریکمؤلفه مرموزی که مسئولانبساط شتابان کیهاناست، در طول تاریخ کیهانی ثابت مانده است. اما مشاهدات جدید از ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) این فرضیه دیرینه را به چالش می‌کشد و نشان می‌دهد که نفوذ انرژی تاریک شاید در طول میلیاردها سال تغییر کرده باشد. این داده‌ها علاقه به یک پرسش بنیادین را احیا کرده است: آیا انرژی تاریک می‌تواند تکامل یابد به جای آنکه ثابت بماند؟

تغییر جهت انرژی تاریک: کشفی شگفت‌انگیز در نظریه‌های گرانش

پژوهشگراندانشگاه فنی استانبولبه رهبری پروفسور Özgür Akarsu، با بررسی دقیق شاخه‌ای نادیده گرفته‌شده از یک نظریه جایگزین گرانش، به این امکان شگفت‌انگیز دست یافته‌اند. این تیم بین‌المللی در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۵ در نشریهPhysical Review Dمنتشر شد، سناریویی را کشف کردند که در آن چگالی مؤثرانرژی تاریکدر اوایل تاریخ کیهان منفی بوده و سپس به تدریج مثبت شده است.

بر اساس محاسبات آن‌ها، این تغییر علامت حدود ۹.۵ میلیارد سال پیش، تقریباً در زمانانتقال به سرخ ۱.۵رخ داده است. این کشف بدون نیاز به معرفی پارامترهای اضافی صورت گرفته و مدل حاصل، همان شش پارامتر کیهان‌شناختی مدل استانداردلامبدا-سی‌دی‌امرا حفظ می‌کند و با اندازه‌گیری‌های دقیق گرانش در منظومه شمسی نیز سازگار است.

راه حلی طبیعی برای «کشش هابل» با گرانش تله‌پارالل

این یافته‌های جدید بر اساس سال‌ها تحقیق در مورد احتمال تغییر علامتانرژی تاریکبنا شده است. پیش از این، آکارسو و همکارانش مدللامبدا-اس‌سی‌دی‌ام (ΛsCDM)را توسعه داده بودند که در آن ثابت کیهان‌شناختی چندین میلیارد سال پس ازبیشتر بخوانید

• بزرگ‌ترین نقشه دوبعدی جهان از کیهان با ۵.۶ تریلیون پیکسل و نزدیک به ۴ میلیارد جرم کیهانی ساخته شد
• رازهای بزرگ کیهان؛ ۱۱ معمای بی‌پاسخ که علم را به چالش می‌کشند
• جهان سریع‌تر از حد انتظار در حال انبساط است؛ معمایی که دانشمندان را سردرگم کرده
• آیا نیروی پنجم طبیعت در منظومه شمسی پنهان است؟

از منفی به مثبت تغییر می‌کند. تجزیه و تحلیل‌های قبلی نشان داد که چنین تغییر علامتی می‌تواند با مشاهدات DESI مطابقت داشته باشد و به طور بالقوه چندین اختلاف حل‌نشده در کیهان‌شناسی را کاهش دهد، که برجسته‌ترین آن‌هاکشش هابلیعنی تفاوت پایدار بین روش‌های مختلف اندازه‌گیری نرخ انبساط فعلی کیهان است.

مهم اینجاست که پژوهش اخیر یک مکانیسم فیزیکی طبیعی برای این تغییر جهت ارائه می‌دهد و نیازی به فرض دستی تغییر علامت در مدل نیست، بلکه این تغییر به طور طبیعی از ساختار ریاضیاتینظریه اصلاح‌شده گرانشناشی می‌شود. پروفسور آکارسو توضیح می‌دهد: “ما به عمد شاخه‌ای از یک نظریه شناخته‌شده گرانش را بررسی کردیم که کنار گذاشته شده بود، زیرا انتظار معمول را مبنی بر مثبت ماندن چگالی انرژی تاریک نقض می‌کرد. تغییر علامت به طور طبیعی از خود نظریه پدیدار شد.”

تأییدهای اولیه از ابزار DESI و مسیر آینده

یافته‌های نظری تیم دانشگاه فنی استانبول با توجه به داده‌های دقیق‌تر اخترشناسان ازانبساط کیهاناهمیت ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک با ردیابی میلیون‌ها کهکشان و کوازار، چگونگی انبساط کیهان در طول میلیاردها سال را بازسازی می‌کند. در مارس ۲۰۲۵، همکاری DESI نتایج سه سال اول مشاهدات خود را منتشر کرد. این نتایج، در ترکیب با اندازه‌گیری‌های پس‌زمینه مایکروویو کیهانی، ابرنواخترها وهمگرایی گرانشی ضعیف (Weak Gravitational Lensing)نشانه‌های قبلی را مبنی بر اینکهانرژی تاریکممکن است مانند یک ثابت کیهان‌شناختی عمل نکند، تقویت کردند.

• جهان سریع‌تر از حد انتظار در حال انبساط است؛ معمایی که دانشمندان را سردرگم کرده
• آیا ماده تاریک همان نور منجمد شده کیهان اولیه است؟
• بزرگترین راز کیهان تغییر می‌کند؛ آیا پایان جهان نزدیک است؟

اگرچه این یافته‌ها هنوز به طور قطعی ثابت نمی‌کنند کهانرژی تاریکدر طول زمان تغییر می‌کند و اهمیت آماری آن‌ها به ترکیب مجموعه داده‌های رصدی بستگی دارد، اما دانشمندان را به سمت بررسی توضیحات جایگزین برای انبساط کیهان سوق داده است. DESI اکنون بررسی پنج ساله خود را به پایان رسانده و بیش از ۴۷ میلیون کهکشان و کوازار را مشاهده کرده است. مجموعه داده‌های کامل، آزمایشی بسیار دقیق‌تر را برای پایداری تغییرات آشکار درانرژی تاریکارائه خواهد داد. مقایسه مدل ITU با مجموعه داده کامل DESI گام مهم بعدی است.