به نظر می رسد زمان در جهان اولیه پنج برابر کندتر می چرخد

با توجه به مشاهده اجرام نجومی باستانی که به نظر می رسد با یک پنجم سرعتی که امروز می بینیم حرکت می کنند، به نظر می رسد زمان در زمان جوانی کیهان کندتر بوده است.

این ایده که زمان در گذشته کندتر به نظر می رسید عجیب به نظر می رسد، اما این نتیجه مستقیم انبساط جهان از زمان انفجار بزرگ است. این انبساط به این معنی است که نور حاصل از رویدادهای کیهانی باستانی برای رسیدن به زمین باید مسافت های طولانی و طولانی تری را طی کند و بنابراین رسیدن به آن زمان بیشتری طول می کشد. در نتیجه، به نظر می‌رسد که رویدادهای کیهانی بسیار دور یا دور در زمان، کندتر از همان رویدادی که در همین نزدیکی اتفاق می‌افتد، رخ می‌دهند. البته این بدان معنا نیست که جهان اولیه در حرکت آهسته بوده است – هرکسی که میلیاردها سال پیش حضور داشته باشد، زمان را به طور عادی می‌دید.

از دهه 1990، اخترفیزیکدانان این انحراف زمان آسمانی را در ابرنواخترهای دوردست مشاهده کرده اند – انفجارهای ستاره ای قدرتمند – قدیمی ترین آنها به حدود نیمی از عمر کیهان باز می گردد و به نظر می رسد با سرعت 60 درصدی که امروز می بینیم در حال حرکت است. اکنون گراینت لوئیس در دانشگاه سیدنی استرالیا و برندون بروئر در دانشگاه اوکلند، نیوزیلند، نسخه شدیدتر را در اوایل جهان شناسایی کرد.

این جفت به اختروش‌ها نگاه کردند، که اجرامی در مرکز کهکشان‌هایی هستند که از سیاه ابرپرجرم تشکیل شده‌اند. حفره ای احاطه شده توسط دیسکی از پلاسمای داغ که ذرات پر انرژی را بیرون می ریزد. آنها یکی از قدیمی ترین اجرام در جهان هستند، قدیمی ترین اجرام که ما دیده ایم تنها 600 میلیون سال پس از انفجار بزرگ ظاهر شده است.

این سن از نظر تئوری، اختروش ها را برای کاوش اتساع زمانی در کیهان اولیه مناسب می کند، اما ماهیت غیرقابل پیش بینی آنها، برخلاف ابرنواخترها، این کار را دشوار می کند.

لوئیس می‌گوید: «تصور کنید یک آتش‌بازی دارید، روشن است اما در چند ثانیه محو می‌شود، مانند یک ابرنواختر است. حالا تصور کنید که در حال تماشای یک نمایش آتش بازی هستید، روشنایی آن متفاوت است و ممکن است اتفاقات زیادی بیفتد.” او می‌گوید، اما با نگاهی به بسیاری از آتش‌بازی‌ها، الگویی از نحوه رفتار آنها پدیدار می‌شود.

این دقیقاً همان کاری است که لوئیس و برویر با تجزیه و تحلیل داده های 190 اختروش انجام دادند. این دو اختروش‌هایی را مقایسه کردند که معتقدند با گروه‌بندی آن‌ها بر حسب روشنایی و انتقال به سرخ، رفتار مشابهی دارند – این به این دلیل است که نور اجسام دور به طول موج‌های بلندتر و قرمزتر کشیده می‌شود. آنها سپس اختروش های درون یک گروه را با یکدیگر مقایسه کردند و دریافتند که آنها الگوهای فعالیت مشابهی در یک دوره زمانی داشتند.

با استفاده از این مدل‌ها به‌عنوان یک ساعت استاندارد، این دو دریافتند که اولین اختروش، که حدود یک میلیارد سال با شروع جهان فاصله دارد، به نظر می‌رسد پنج برابر کندتر از اختروش‌ها در گذشته کار می‌کند. لوئیس می گوید این اولین مشاهده ما از اتساع زمان کیهانی است.

“اهمیت مقاله لوئیس و بروئر این است که نشان دهد اختروش ها، برای مدت طولانی “منابع کیهان شناسی نهایی”، همچنین اتساع زمانی را نشان می دهند، همانطور که توسط تئوری پیش بینی شده بود و قبلا توسط اجسام دیگر نشان داده شده بود. برونو لیبوندگوت در رصدخانه جنوبی اروپا، که بخشی از تیمی بود که سه دهه پیش همین پدیده را در ابرنواخترها مشاهده کرد.