בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
${m.global.stripData.hideElement}
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לשבוע בלבד - מינוי לאתר ב-50% הנחה  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

מחקר חדש מפקפק בקיום החומר האפל ביקום

חיזוק לתיאוריה שנויה במחלוקת המכניסה שינוי בחוקי ניוטון

תגובות

על פי הפרדיגמה המרכזית בקוסמולוגיה המודרנית, 20% מכל המרכיב את היקום מוגדר כחומר אפל: חומר בלתי נראה שחלקיקיו לא התגלו עד כה כיוון שהם כמעט אינם מקיימים יחסי גומלין עם החומר הרגיל. אך למרות חמקמקותו של החומר האפל, לקוסמולוגים ולאסטרופיזיקאים ישנן סיבות טובות להניח את קיומו.

בסוף שנות ה-70, מדידות חדשות שנערכו למהירויות הסיבוב של גלקסיות העלו תוצאות מפתיעות: האסטרונומים ציפו שכוכבים בשולי גלקסיות ינועו במהירויות הולכות וקטנות ככל שהן רחוקות מהמרכז, אך בפועל התברר שבשלב מסוים מהירות הכוכבים מתקבעת. כדי להסביר תופעה זו, שלא התיישבה עם חוקי הפיזיקה המוכרים, נדרשה תוספת של מסה לגלקסיות. האסטרונומים השלימו את פער המסות הזה באמצעות הנחת קיומו של החומר האפל.

בעשורים שחלפו מאז קיבל החומר האפל תפקידים נוספים במודל הקוסמולוגי, ואלה ביצרו את מעמדו כפרדיגמה מרכזית. אך יש חוקרים לא רבים שמרשים לעצמם לכפור בעמדת הקונצנזוס. פרופ' מרדכי מילגרום ממכון ויצמן למדע, יחד עם עדה קטנה של תומכים, מפתח זה 30 שנה תיאוריה שמייתרת את הצורך בחומר האפל, במחיר שלדעת מרבית האסטרופיזיקאים הוא יקר מדי מבחינה תיאורטית: הכנסת שינוי קטן בחוק השני של ניוטון. לדברי מילגרום, שינוי כזה מאפשר לחזות את תופעת הסיבוב של הגלקסיות באופן מדויק להפליא מבלי שיש צורך להוסיף מרכיבים מיותרים למרק הקוסמי.

התיאוריה של מילגרום, הקרויה Modified Newtonian Dynamics, או בקיצור MOND, ספגה בתחילה התעלמות מוחלטת. כיום כבר לא מתעלמים ממנה, אך היא עדיין נמצאת בשולי הפרדיגמה המקובלת, מבלי שתאיים על התעשייה המחקרית הרחבה שקיומו של החומר האפל הוא נקודת המוצא שלה.

בימים אלה צפוי להתפרסם בכתב העת Physical Review Letters מחקר שלטענת התומכים ב-MOND מהווה חיזוק נוסף, גם אם לא מכריע, לתיאוריה השנויה במחלוקת, וליתר דיוק לתחזית שלה בנוגע לקשר שבין מהירות הסיבוב של גלקסיות למסה שלהן. הקשר הזה כבר נחזה בצורה יפה על ידי MOND. אלא שהסתמך על הערכות גסות של מסת הגלקסיות, המבוססות באופן רעוע יחסית על כמות האור שנפלט מהן. כדי לדעת ש-MOND אכן יודעת לחזות את הקשר בין מהירות הסיבוב של גלקסיה לבין המסה שלה, נדרשה מדידה מדויקת יותר של המסה.

האסטרונום סטייסי מקגהו מאוניברסיטת מרילנד הצליח לעשות זאת באמצעות מדידת המסות של 47 גלקסיות שהמרכיב המרכזי שלהן הוא גזים ולא כוכבים. מדידות של גלקסיות אלה הרבה יותר מדויקות שכן ניתן למדוד את מסת הגז באופן ישיר. ואכן, שיפוע הגרף שיצר מקגהו, שהתווה את הקשר בין המסה למהירות הסיבוב, תאם את התחזיות של MOND.

לדברי האסטרופיזיקאי פרופ' אבישי דקל, מתנגד נחרץ ל-MOND, מחקרו של מקגהו לא חדשני במיוחד: "זה רק חלק משיפור הדרגתי בדיוק של התצפיות המתקיימות כיום", הוא אומר. מעבר לכך, דקל מציין שגם המודל הקוסמולוגי של החומר האפל יכול להסביר את היחס בין מהירות הסיבוב של הגלקסיות למסה שלהן. אך הבעיה שהמדידות של מקגהו בעבור התומכים בחומר האפל היא שהנתונים השונים של הגלקסיות השונות יוצרים כמעט את אותו השיפוע - חיזוי מובהק של MOND.

פרופ' דקל רואה בתוצאות אלה עובדה מחשידה: "מתוך מאות או אלפי תצפיתנים שמודדים את הדברים האלה רק מקגהו מקבל את התוצאות האלה. הוא כנראה מגזים, אני באמת לא יודע". מטבע הדברים פרופ' מילגרום מרוצה מאוד מהמחקר החדש אבל אינו מפתח ציפיות: "המחקר משמעותי אבל לא יגרום לאנשי החומר האפל להאמין ב-MOND. אבל זה יכול להשפיע על אנשים שיושבים על הגדר".



גלקסיית אנדרומדה. החומר האפל קיבל תפקידים נוספים במודל הקוסמולוגי שביצרו את מעמדו


פרופ' מרדכי מילגרום



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו