برای دهه‌ها، مدل استاندارد کیهان‌شناسی سن جهان را ۱۳.۸ میلیارد سال می‌دانست و برای توضیح پدیده‌های مختلف به مفاهیمی چون ماده تاریک و انرژی تاریک تکیه داشت. اکنون پژوهشگران این دانشگاه، با معرفی یک تئوری کیهان‌شناسی رادیکال به نام CCC+TL، این چارچوب را به چالش کشیده‌اند. این مدل نوین نه تنها سن کیهان را دو برابر افزایش می‌دهد، بلکه ادعا می‌کند برای توضیح رفتار جهان نیازی به ماده تاریک و انرژی تاریک نیست و می‌تواند برخی از گیج‌کننده‌ترین کشفیات اخیر ستاره‌شناسی، به‌ویژه وجود کهکشان‌های بسیار توسعه‌یافته در کیهان اولیه را توضیح دهد.
مدل CCC+TL: کیهانی بدون ماده و انرژی تاریک
پروفسور راجندرا گوپتا و دکتر نیکولاس ساماراس از دپارتمان فیزیک دانشگاه اتاوا، مدل جایگزینی را به نام CCC+TL (ثابت‌های جفت‌کننده هم‌تغییرپذیر به علاوه نور خسته) توسعه داده‌اند. این مدل به جای اتکا به ماده تاریک و انرژی تاریک، پیشنهاد می‌کند که برخی از اثرات منسوب به این اجزای مرموز می‌توانند ناشی از تغییرات در طول زمان در ثابت‌های بنیادی فیزیکی باشند.
مدل استاندارد کیهان‌شناسی، معروف به ΛCDM، هرچند در توضیح گستره وسیعی از مشاهدات موفق بوده، اما با چالش کهکشان‌های توسعه‌یافته غیرمنتظره در کیهان اولیه مواجه است. گوپتا تأکید می‌کند که یک مدل جدید نباید با اصول اساسی کیهان‌شناسی در تضاد باشد.
تاییدهای رصدی برای تئوری نوین
پژوهشگران گزارش می‌دهند که مدل CCC+TL نتایج سازگاری با چندین اندازه‌گیری مهم نجومی تولید کرده است. یکی از این آزمون‌ها شامل عناصر سبک ایجاد شده بلافاصله پس از بیگ‌بنگ (مانند هیدروژن و هلیوم) بود که مدل جدید فراوانی‌های منطبقی را پیش‌بینی کرد. همچنین، این تئوری با اندازه‌گیری‌های کرونومترهای کیهانی که تاریخ انبساط کیهان را بازسازی می‌کنند، مطابقت داشت.
آزمون مهم دیگر، حرکت کهکشان‌ها را بررسی کرد. در مطالعه‌ای که در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، این مدل توانست منحنی‌های چرخش ۱۷۵ کهکشان را در پایگاه داده SPARC بدون نیاز به ماده تاریک بازتولید کند. علاوه بر این، تیم تحقیقاتی خوشه گلوله (Bullet Cluster)، یک سیستم برخورد کهکشانی مشهور که قوی‌ترین شواهد رصدی برای ماده تاریک را ارائه می‌دهد، را نیز بررسی کرد. مدل CCC+TL اثر گرانشی اضافی پیش‌بینی شده در این خوشه را بدون نیاز به ماده تاریک و با دنبال کردن کهکشان‌ها به جای گاز داغ توضیح می‌دهد.
حل معمای کهکشان‌های اولیه و افزایش عمر کیهان
شاید جذاب‌ترین پیامد این مدل، توضیح وجود کهکشان‌های بسیار بزرگ و بالغ در کیهان اولیه باشد که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب کشف شده‌اند. این کشفیات سوالاتی را در مورد سرعت شکل‌گیری ستارگان و کهکشان‌ها پس از بیگ‌بنگ مطرح کرده بود.
مدل CCC+TL با ارائه زمان قابل‌توجهی بیشتر برای توسعه کیهان اولیه، پاسخ احتمالی را ارائه می‌دهد. در حالی که مدل استاندارد، سن کیهان را در دوران سپیده‌دم کیهانی (شکل‌گیری اولین نسل ستارگان و کهکشان‌ها) حدود ۳۰۰ میلیون سال تخمین می‌زند، مدل CCC+TL در همان انتقال به سرخ رصدی، سن کیهان را تقریباً ۴.۶ میلیارد سال در نظر می‌گیرد. طبق یافته‌های منتشر شده در مجله Galaxies، بر اساس این مدل جایگزین، کهکشان‌های اولیه در هر دو بعد اندازه و جرم، تقریباً ۱۲ برابر بزرگ‌تر از آنچه کیهان‌شناسی استاندارد پیش‌بینی می‌کند، خواهند بود.
تلسکوپ جیمز وب می‌تواند تئوری رادیکال را بیازماید
مشاهدات آینده می‌توانند فرصت مهمی برای بررسی این پیش‌بینی فراهم کنند. برنامه GLIMPSE تلسکوپ فضایی جیمز وب، با هدف جستجوی کهکشان‌های بسیار دور (احتمالاً با انتقال به سرخ بالای ۵۰)، دوره‌های استثنایی اولیه از تاریخ کیهان را بررسی خواهد کرد. در حالی که مدل‌های متعارف ممکن است زمان کافی برای تجمع کهکشان‌های بزرگ در چنین فواصل دوری را در نظر نگیرند، مدل CCC+TL چنین محدودیتی ندارد؛ زیرا خط زمانی کیهانی آن زمان بسیار بیشتری را برای توسعه کهکشان‌ها فراهم می‌کند. کشف کهکشان‌ها در این فواصل می‌تواند راه مهمی برای مقایسه توضیحات رقیب باشد. با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که CCC+TL هنوز یک پیشنهاد غیرمتعارف است که نیاز به بررسی مستقل بیشتری دارد و مدل استاندارد کیهان‌شناسی همچنان طیف وسیعی از مشاهدات نجومی را توضیح می‌دهد.
نظرات کاربران