לפי מחקר חדש, "יקום ראי" בלתי נראה של חלקיקים שיש לו אינטראקציה עם העולם שלנו רק דרך הכבידה יכול להיות המפתח לפתרון תעלומה גדולה בקוסמולוגיה כיום - בעיית קבוע האבל
לפי מחקר חדש, "עולם ראי" בלתי נראה של חלקיקים שיש לו אינטראקציה עם העולם שלנו רק דרך הכבידה יכול להיות המפתח לפתרון תעלומה גדולה בקוסמולוגיה כיום - בעיית קבוע האבל.
קבוע האבל הוא הקצב הנוכחי של התפשטות היקום. הניבויים של הקצב הזה -- ממודל הקוסמולוגיה הרגיל -- איטיים משמעותית מהקצב שהתגלה באמצעות המדידות המקומיות הכי מדויקות שלנו. את אי ההתאמה הזאת קוסמולוגים רבים מנסים לפתור על ידי שינוי מודל הקוסמולוגיה הנוכחיו. האתגר הוא לעשות זאת בלי להרוס את ההתאמה בין תחזיות המודל הרגיל ותופעות קוסמולוגיות רבות אחרות, כמו קרינת הרקע הקוסמית. הקביעה האם תרחיש קוסמולוגי כזה קיים היא השאלה שהחוקרים, בכללם פרנסיס-יאן סיר-רסין, מרצה בכיר במחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטה של ניו מכסיקו, והחוקרים פיי גה ולויד נוקס באוניברסיטה של קליפורניה, דייוויס, פועלים כדי לענות עליה.
לדברי נאס"א, קוסמולוגיה היא החקר המדעי של תכונות היקום בכללותו בקנה מידה גדול . קוסמולוגים חוקרים רעיונות כמו החומר האפל, אנרגיה אפלה, והאם יש יקום אחד או רבים, המכונים יקומים מקבילים. הקוסמולוגיה מקיפה את כל היקום מלידה עד מוות עם תעלומות וסודות על כל צעד ושעל.
עכשיו סיר-רסין, גה ונוקס גילו תכונה מתמטית של מודלים קוסמולוגיים שלפני כן לא הבחינו בה שיכולה בעיקרון לאפשר קצב התפשטות מהיר יותר בלי לשנות כמעט את הניבויים האחרים שנבדקו באופן מאוד מדויק במודל הקוסמולוגי הרגיל. הם מצאו שסילום (דירוג) אחיד של קבוע הכבידה וקצב הפיזור פוטון- אלקטרון משאירים את רוב הגופים הנצפים הקוסמולוגיים חסרי הממדים כמעט בלתי משתנים.
"בעיקרון, אנחנו מצביעים על כך שלרבות מהתצפיות שאנו עושים בקוסמולוגיה יש סימטריה אינהרנטית במסגרת סילום מחדש של היקום בכללותו. זה אולי ייתן דרך להבין מדוע נראה שיש אי התאמה בין מדידות שונות של קצב ההתפשטות של היקום".
התוצאה פותחת גישה חדשה להתאמה בין קרינת רקע קוסמית ותצפיות של מבנים בקנה מידה גדול עם ערכים גבוהים של קבוע האבל H0: למצוא מודל קוסמולוגי שבו אפשר לממש את התמרת הסילום מבלי להפר אף מדידה של כמות שלא מוגנת על ידי הסימטריה. העבודה הזאת פתחה מסלול חדש לפתרון בעיה מאתגרת. בניית מודלים נוספים אולי תביא לעקביות עם שני האילוצים שעוד לא התמלאו: השפע הראשיתי של דאוטריום ושל הליום שמתאים לתיאוריה הנוכחית.
אם היקום מנצל באופן כלשהו את הסימטריה הזאת, זה מוביל את החוקרים למסקנה מאוד מעניינת: קיים יקום ראי שמאוד דומה לשלנו אבל בלתי נראה לנו אלא באמצעות ההשפעה הכבידתית על העולם שלנו. המגזר האפל הזה של "עולם הראי" יאפשר סילום יעיל של קצבי קבוע הכבידה תוך שמירת ההתאמה עם צפיפות הפוטונים הממוצעת שנמדדת במדויק כיום.
עוד בנושא באתר הידען: