آغاز کیهان؛ آخرین امواج صدا و گرمای بیگ بنگ چه زمانی و چگونه در زمین دریافت شد؟

یورونیوز: نیم قرن پیش، یک تلسکوپ رادیویی در هولمدِل واقع در نیوجرسیِ آمریکا، دو ستاره‌شناس را به ۱۳.۸ میلیارد سال پیش فرستاد و دریچه‌ای کیهانی را پیش روی آنها گشود که دانشمندان همچنان در حال بررسی آن هستند.

در محوطه‌ای نزدیک به مرتفع‌ترین نقطه مونموث کانتیِ (Monmouth County) نیوجرسی و در چشم‌انداز آسمان‌خراش‌های منتهن، آلونکی چوبی در کنار آنتنِ هولمدل هورن (Holmdel Horn Antenna) واقع شده‌ است؛ آنتی که در سال ۱۹۵۹ با هدف برقراری ارتباطات ماهواره‌ای و به عنوان یک رادیوتلسکوپ ساخته و مستقر شد.

این آنتن در قالب سازه‌ای آلومینیومی با حجم ۱.۸۵ مترمکعب که به دهانه‌ای ۲۰ سانتیمتری منتهی می‌شود، ساخته شده و درست شبیه یک قیف امواج را پس از دریافت به خروجی باریک خود که به آلونک چوبی منتهی می‌شود، منتقل می‌کند.

ازدور این آلونک چوبی و آنتن متصل به آن درست شبیه یک کمپ معدنیِ قدیمی به نظر می‌رسد.
دو ستاره شناس جوان به نام‌های آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون در ماه مه ۱۹۶۴ هنگام گوش دادن به امواج دریافتی آنتن، زمزمه‌ای وهم‌انگیز و مداوم را از آسمان شنیدند.

آقای ویلسون که اکنون ۸۷ سال دارد، همچنان در هولمدل زندگی می‌کند و کلیدهای تلسکوپ را نیز در اختیار دارد. او خاطره آن روز را این گونه برای خبرنگار نیویورک تایمز توضیح داد: «۲۰ مه ۱۹۶۴ بود. دچار یک غافلگیری دردسر‌ساز شده بودیم. آنتن را به هر سمتی که می‌چرخاندیم، صدا خش‌خش مداوم و گرما دریافت می‌شد. صدای نفوذی با دمایی در حدود ۳.۵ درجه کلوین مطابقت داشت که به وضوح بالاتر از صفر مطلقی بود که از فضای خالی انتظار داشتیم. اول، فکر کردیم که مشکل فنی برای آنتن پیش‌آمده که نیامده بود. تمامی اشتباهات احتمالی خودمان را هم بررسی کردیم، مشکلی نبود. در نهایت، این فرضیه مطرح شد که دو کبوتری که روی آنتن لانه کرده بودند و با مدفوع خود آن را آراسته بودند، عامل ایجاد این صدا و گرما هستند. کبوترها را موقتی و سپس طولانی‌مدت‌تر از روی آنتن کوچ دادیم ولی صدای وِزوِز همچنان شنیده می‌شد.»

چند مایل دورتر، رابرت دیک، فیزیکدان در دانشگاه پرینستون به همراه شاگردانش شروع به بررسی شرایطی کرده بودند که در آن جهان می‌توانست آغاز شده باشد. آنها به این نتیجه رسیدند که چنین انفجار بزرگی باید آنقدر داغ بوده باشد که بتواند واکنش‌های گرما هسته‌ای را در میلیون‌ها درجه حفظ کند. در نهایت آنها متوجه شدند که این انرژی هنوز باید در کیهان وجود داشته باشد.

دو تیم با هم ملاقات کردند و دو مقاله نوشتند که پشت سر هم در نشریه علمی آستروفیزیکال (Astrophysical) منتشر شد.

آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون پس از حدود یکسال توضیح دادند که موفق به شنیدن آخرین امواج صدای بیگ بنگ شده‌اند و به لحظه آغاز زمان و مکان در جهان بسیار نزدیک شده‌اند؛ لحظه‌ای که تازه‌ترین برآوردها آن را ۱۳.۸ میلیارد سال پیش و تنها یک تریلیونم ثانیه پس از آغاز عمر کیهان برآورد کرده است.

 آنها دریچه‌ای را به روی ستاره‌شناسان گشودند که همچنان مورد تحقیق و بررسی است. به همین دلیل، دکتر پنزیاس و دکتر ویلسون در سال ۱۹۷۸ موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک شدند و یک دهه بعد هم آنتن هولمدل هورن به عنوان یک نقطه عطف تاریخی و نمادی از نبوغ، کنجکاوی و پشتکار بشر، و توانایی طبیعت برای غافلگیری انسان، نامگذاری شد.

در سال ۱۹۹۰، ماهواره COBE گزارش داد که دمای امواج پس زمینه مایکروویو یا دمای تابش زمینه کیهانی در هر جهتی ۲.۷ درجه کلوین بالاتر از صفر مطلق و ثابت است. نتیجه‌ای که به تخمین اولیه دکتر ویلسون و دکتر پنزیاس نزدیک بود.

اکنون به نظر می‌رسد که مایکروویوهای کشف شده توسط دکتر پنزیاس و دکتر ویلسون مربوط به ۳۸۰ هزار سال پس از انفجار بزرگ است، زمانی که کل جهان به اندازه سطح خورشید داغ بوده و نخستین اتم‌ها تشکیل شده‌ و در این فرآیند از خود نور ساطع می کرد‌ه‌اند. اما الگوهای درون این مایکروویوها به کمتر از یک تریلیونم ثانیه پس از وقوع بیگ بنگ بازمی‌گردد.