תצפיות חדשות של טלסקופ החלל מאשרות אחת ולתמיד שהיקום מורכב ברובו מאנרגיה אפלה.
צוות אסטרופיסיקאים נעזרו בטלסקופ החלל צ'נדרה של נאס”א כדי למדוד קרני רנטגן מ-26 צבירי גלקסיות. התצפיות מרמזות שהתפשטות היקום מאיצה. כדי שזה יתרחש, איזשהו כוח כבידה דוחה חייב להאפיל על הכבידה הרגילה, כוח המכונה אנרגיה אפלה על ידי קוסמולוגים.
ההאצה בהתפשטות היקום נתגלתה לראשונה בשנות ה-1990 על ידי התבוננות בהתפוצצויות סופרנובה רחוקות. לאחר מכן היא זכתה לאישור נוסף בדמות פענוח הדפוסים המפורטים של הכתמים בקרינת הרקע הקוסמית, “זוהר המפץ הגדול”.
ואולם, שתי השיטות הללו נשענות על פיסיקה שאינה ודאית. “סופרנובה הנה דבר מורכב ביותר,” אומר סטיב אלן (Steve Allen) מאוניברסיטת קיימברידג' בבריטניה, ראש צוות המחקר. הוא אומר שהגישה שלהם “פשוטה – זאת בסך הכול הפיסיקה של גזים לוהטים.”
פשטות היא מושג יחסי כמובן. צבירי גלקסיות הם הצטברויות עצומות של מאות גלקסיות, המכילות כמויות נכבדות של גזים בטמפרטורות של כמאה מיליון מעלות צלזיוס, טמפרטורה חמה דייה כדי לפלוט קרני רנטגן.
מדידת התדירות והבהירות של קרני הרנטגן וידיעת המרחק לצביר מאפשרות לחשב את פרופורציית הגז מהמסה הכוללת של הצביר.
אם ברצונך למדוד את המרחק, כל שעליך לעשות הוא לבצע את החישוב הפוך. מעריכים שפרופורציית הגז זהה פחות או יותר בכל הצבירים, כך שעשיית ההנחה היחידה הזאת אפשרה לצוות לחשב את המרחק לכל צביר. לאחר מכן, על ידי מיקום המרחקים על סקלת זמן קוסמית הם מצאו, שהתפשטות היקום החלה להאיץ לפני כ-6 מיליארד שנה.
תוצאתם נמצאת בהתאמה עם המדידות מהסופרנובות וקרינת הרקע הקוסמית. כל שלוש השיטות מרמזות ש-75% מתכולת האנרגיה של היקום היא בצורה של אנרגית דחייה. “זה מעניק לנו הרבה יותר בטחון שאנרגיה אפלה היא ממשית,” אומר אלן.
אבל מהי אותה אנרגיה אפלה? לפי המדידות החדשות מדובר באנרגיה, שאינה משתנה שינוי ממשי עם הזמן. ייתכן שזוהי אנרגיה, שמקורה במרחב הריק עצמו, כמו הקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין.
ואולם, האילוצים על האנרגיה האפלה אינם לוחצים, מה שמותיר מקום לאפשרויות רבות. האפשרויות הללו כוללות מעין סוג של שדה נחלש של אנרגיה אפלה, שנקרא “היסוד החופשי” (quintessence). אפשרות אחרת מזכירה סוג של אנרגיה הולכת ומתחזקת, שעשויה בסופו של דבר להפוך כה עוצמתית, עד שממש תקרע הכול ביקום, אפילו אטומים.
ייתכן אולי שמדובר במשהו אקזוטי יותר. הצוות של אלן מגישים כעת בקשה להשתמש בצ'נדרה כדי לצפות בצבירי גלקסיות נוספים. הם מקווים כך לצמצם את טווח האפשרויות.
תרגום: דיקלה אורן
אנרגיה אפלה עלולה לקרוע את היקום לגזרים
הארץ, חדשות וואלה
האם הגלקסיות מתרחקות זו מזו בקצב גובר? אם התשובה חיובית, אז ליקום צפוי סיום סוער במיוחד
תצפיות על עננים ענקיים בגלקסיות רחוקות מגלות ראיות חדשות לכוח שהביא להתפשטות היקום, כך אמרו אתמול אסטרונומים של נאס”א.
תוצאות התצפית מהוות אישור לאחד הגילויים המוזרים של האסטרונומיה המודרנית – התרחבות היקום נמצאת במגמת האצה. לפי הגילויים, הגלקסיות מתרחקות זו מזו במהירות גוברת, בעקבות כוח נגדי לכוח המשיכה המכונה “אנרגיה אפלה”. מסקנות התצפית פותח צוהר, לדברי האסטרונומים, לחקירת טבעה של אותה “אנרגיה אפלה” ולהבנת השפעתה.
האסטרונומים השתמשו בלוויין המזהה קרינת רנטגן כדי לצפות בגזים חמים בגלקסיות רחוקות מכדור הארץ. באמצעות ניתוח קרני הרנטגן שהפיצו אותם גזים אמדו האסטרונומים את מרחק כדור הארץ מאותן גלקסיות ואת מהירות התרחקותן. תצפית זו איפשרה להתחקות אחר אופן התרחבות היקום במהלך 10 מיליארד השנים האחרונות.
עד כה, רוב המחקרים בנושא מהירות התפשטות היקום, כולל אלו שהובילו לגילוי האנרגיה האפלה, השתמשו בכוכבים שהתפוצצו, הידועים כסופרנובות מסוג 1, כסמנים למדידת מרחקים קוסמיים.
יקומים מקבילים
האנרגיה האפלה הדהימה חוקרים מאז ששתי קבוצות אסטרונומים גילו לפני שש שנים שמהירות התפשטות היקום לא יורדת, כפי שהניחו עד כה, אלא מואצת. ד”ר אנדרו פביאן, מאוניברסיטת קמברידג', השווה את התופעה לצפייה בתפוח שנזרק באוויר ועולה למעלה במהירות גוברת במקום ליפול בחזרה.
הסבר שניתן לתופעה, ונדחה על ידי אלברט אינשטיין, הוא שלחלל עצמו יש כוח הפוך לכוח המשיכה. ואולם, לפי הפיסיקה המודרנית כוח זה גדול פי 10 בחזקת 60 ממדידות האסטרונומים. גילוי זה הביא את האסטרונומים לחפש הסברים אחרים להתשפטות המואצת. בין ההסברים שנשקלו: קיומם של יקומים מקבילים או חלקיקים וכוחות שטרם התגלו.
אחת השאלות שמטרידות את החוקרים העוסקים בתחום, היא האם כמות האנרגיה האפלה משתנה. אם כמות האנרגיה קבועה, הרי שהשערתו של אינשטיין היתה נכונה והגלקסיות יתרחקו זו מזו במהירות גבוהה מכדי שייראו ב-100 מיליארד השנים הקרובות.
אם יגלו שכמות האנרגיה עולה, משמעות הדבר עשוייה להיות שיום אחד היקום ייקרע לגזרים ויגיע לקיצו – אפקט שבמהלכו אפילו אטומים יחידים לא ישארו שלמים. תוצאות התצפית החדשות מתאימות להשערותיו של איינשטיין אך גם אינן סותרות את האפשרות כי עוצמת האנרגיה האפלה משתנה
