دانشنامهمفهوم
مدل استاندارد کیهان‌شناسی Lambda-CDM model
مدل لامبدا–سی‌دی‌ام (ΛCDM) مدل استاندارد کیهان‌شناسی است که جهان را شامل مادهٔ تاریک سرد، انرژی تاریک (ثابت کیهانشناختی) و مادهٔ معمولی توصیف می‌کند و اغلب مشاهدات را با شش پارامتر توضیح میدهد.
نام‌های دیگر: لامبدا-سی‌دی‌ام، مدل ΛCDM
مدل ΛCDM مدل استاندارد کیهان‌شناسی است، یعنی چارچوبی که تاریخچه و ترکیب جهان را در بهترین تطابق با رصدها توضیح میدهد. حرف Λ (لامبدا) نماد ثابت کیهانشناختی یا انرژی تاریک است و CDM مخفف «مادهٔ تاریک سرد» (Cold Dark Matter).
مدل ΛCDM چه می‌گوید؟
این مدل بر پایهٔ نسبیت عام و فرض‌های ساده بنا شده: جهان در مقیاس بزرگ همگن و همسانگرد است، تقریباً تخت است و از چند جزء ساخته شده:
| جزء | سهم تقریبی |
|---|---|
| انرژی تاریک (Λ) | حدود ۶۸ درصد |
| مادهٔ تاریک سرد | حدود ۲۷ درصد |
| مادهٔ معمولی (باریونی) | حدود ۵ درصد |
مادهٔ تاریک «سرد» است، یعنی ذراتش در زمان شکلگیری ساختارها کند حرکت می‌کنند و میتوانند در دام گرانش بیفتند و خوشه بسازند. این ویژگی برای توضیح شکلگیری کهکشان‌ها ضروری است.
چرا به آن مدل «استاندارد» می‌گویند؟
چون با شش پارامتر بنیادی، از جمله چگالی مادهٔ معمولی، چگالی مادهٔ تاریک و سن جهان، طیفی از مشاهدات گوناگون را توضیح میدهد: الگوی لکه‌های تابش زمینهٔ کیهانی، فراوانی عناصر سبک، توزیع کهکشان‌ها در ساختار بزرگ‌مقیاس و شتاب انبساط که از ابرنواخترهای نوع Ia دیده می‌شود. این مدل از ۱۹۹۸ به بعد مدل غالب است.
مدل ΛCDM چه مشکلاتی دارد؟
با وجود موفقیت، دو پرسش جدی باقی است. نخست ماهیت مادهٔ تاریک و انرژی تاریک که هنوز ناشناخته‌اند. دوم «تنش هابل»: اندازهگیری ثابت هابل از جهان نزدیک مقداری بالاتر از مقدار پیش‌بینی‌شده از تابش زمینه میدهد و این اختلاف تا ۲۰۲۵ حل نشده است. برخی دانشمندان معتقدند ممکن است نیاز به فیزیک تازه باشد و برخی احتمال خطای سامانه‌مند در اندازه‌گیری‌ها را می‌دهند؛ هنوز توافقی بر سر علت وجود ندارد. این مدل دربارهٔ رویدادهای پیش از تورم کیهانی هم چیزی نمی‌گوید.
پرسش‌های رایج
### ΛCDM یعنی چه؟
لامبدا (Λ) یعنی ثابت کیهانشناختی یا انرژی تاریک و CDM یعنی مادهٔ تاریک سرد. این دو جزء بهعلاوهٔ مادهٔ معمولی، مدل استاندارد کیهان را میسازند.
### آیا مدل استاندارد کیهان‌شناسی ثابت شده است؟
بهترین مدل کنونی است و با دقت بالا با رصدها جور است، اما ماهیت مادهٔ تاریک و انرژی تاریک هنوز ناشناخته است.
### تنش هابل چیست؟
اختلاف دو روش اندازهگیری ثابت هابل: روش مبتنی بر جهان نزدیک مقدار بزرگتری میدهد نسبت به روش مبتنی بر تابش زمینه.
### چرا مادهٔ تاریک «سرد» است؟
چون ذرات آن در دوران شکلگیری ساختار، سرعت کمی دارند و میتوانند بر اثر گرانش به هم بپیوندند و کهکشان بسازند.