همگن یا ناهمگن؛ اگر کیهان ناهمگن باشد، آهنگ فزاینده‌ی انبساط کیهان باید اثر ظاهری ناهمگنی گرانش باشد. در صورتی که کیهان همگن فرض شود باید انرژی تاریکی وجود داشته‌باشد تا مسئول ایجاد این شتاب باشد. از آن جا که تاکنون درک درستی از انرژی تاریک وجود ندارد، پژوهش‌گران علاقه‌مند هستند فرض همگنی را کنار بگذارند. مدل‌هایی که در آن‌ها کیهان ناهمگن است، باید افزون بر آهنگ فزاینده‌ی انبساط کیهان کاهش آهنگ رشد خوشه‌های کهکشانی را نیز توضیح دهند. گروهی از پژوهش‌گران نشان داده‌اند که در یک کیهان ناهمگن معمولی این پدیده دیده نمی‌شود و برای ایجاد آن نیاز به انرژی تاریک است.

به نظر می‌آید کیهان با آهنگ فزاینده‌ای منبسط می‌شود؛ اما شاید این تنها نظر ما باشد. اگر کیهان یک‌دست نبوده و ما به صورت اتفاقی در گوشه‌ای کم‌وبیش تهی‌اش زندگی کنیم، آن‌گاه ناهمگنی نیروی گرانش، مانند شتابی کیهانی دیده خواهدشد. یک تحلیل تازه در Physical Review Letters نشان می‌دهد که یک کیهان ناهمگن نمی‌تواند مشاهدات ما از خوشه‌های کهکشانی را توضیح دهد.

NASA/CXC/MIT/E.-H. Peng. Optical: NASA/STScI

بنا بر فرضی مهمی در کیهان‌شناسی، که با داده های رصدی کمابیش هم خوانی دارد، کیهان در مقیاس های بزرگ همگن است. اگر چنین باشد، با توجه به شتاب مشاهده‌شده، باید انرژی‌ تاریکی وجود داشته باشد تا خوشه شدن کهکشان ها را کندتر و کهکشان‌ها را ازهم دور کند. اما از آن جا که هیچ کس درک درستی از انرژی تاریک ندارد، بسیاری از کیهان‌شناس‌ها به کنارگذاشتن فرض همگنی می‌اندیشند. در مدل‌های کیهانی ناهمگن درنظر گرفته شده، ناحیه‌ی ما در کیهان، توسط ناحیه‌های چگال‌تری که کهکشان‌ها را به سوی خود می‌کشند، احاطه شده‌است؛ در نتیجه، یک شتاب یکنواخت را احساس می‌کنیم. تحقیقات اخیر، کیهان ناهمگنی را پیشنهاد می‌دهند. این کیهان با تاریخچه‌ی انبساطی‌ای که از داده‌های ابرنواختری به دست می‌آیند، سازگاری دارد.

قیدهای دیگری مانند رشد خوشه‌های کهکشانی، نیز بر انبساط کیهانی وجود دارد. مشاهده‌ها نشان می‌دهند که با افزایش سن کیهان، خوشه‌ها، با جذب گرانشی ماده و کهکشان‌های بیش‌تر جرم‌دارتر می‌شوند؛ اما باید گفته‌شود که آهنگ رشد آن‌ها، با گذشت زمان، کاهش می‌یابد. تفسیر رایج این است که این کاهش آهنگ به خاطر آن است که انرژی تاریک مانع جذب بیش‌تر ماده می‌شود؛ اما مصطفی ایشاک و همکاران در دانشگاه تکزاس در دالاس، برای نخستین بار، به این پرداخته‌اند که آیا یک کیهان ناهمگن می‌تواند داده‌های رشد خوشه‌ای را توضیح دهد. این گروه نشان داده است که در یک کیهان ناهمگن معمولی این کاهش رشد ساختارها روی نمی‌دهد. بنا بر یافته‌های آن‌ها، نیروی دافعه‌ی انرژی‌های تاریک برای کاهش رشد خوشه‌ها لازم است.

منبع: