למרות הכל: ניוטון צדק! “סקר השמיים הגדול” של האסטרונומיה מגלה: גלקסיות רבות טבולות בהילות של מאסה אפלה
ד'ר נח ברוש
תוצאות הראשונות מסקר השמיים הגדול של האסטרונמיה, שפורסמו בכנס באיים הקאנריים, מראות כי כוח המשיכה במרחקים גדולים, “מתנהג” בהתאם לתורת ניוטון – ולא כפי שמנסה להציע, כתיקון לתורה זאת, הפיסיקאי פרופ' מרדכי מילגרום ממכון וייצמן.
הסקר האסטרונומי מראה שגלקסיות רבות וקטנות יותר, טבולות בהילות גדולות של מאסה אפלה. לפני כשלושה עשורים קבעו האסטרונומים שקיימת ביקום מאסה אפלה, המושכת מאסות אחרות של חומר שאיננו פולט אור. הגילוי התבסס על מדידת מהירות הסיבוב של הגלקסיות, סביב עצמן.
הגלקסיות הן אוסף כוכבים וגז. חלקו נמצא בערפיליות זוהרות – ולכן ניתן לראותו בנקל. בתוך הגלקסיה, מהירות הסיבוב איננה יורדת עם ההתרחקות ממרכז הגלקסיה, אלא נשארת קבועה. אולם, עוצמת האור (של הכוכבים) יורדת עם המרחק. תורת הכבידה הניוטונית מהמאה ה- 18, מכתיבה תלות של כוח במרחק. אם המאסה בגלקסיות מתאימה לאור – אזי מעבר לגבול הנראה של הגלקסיה, מסתיימת המאסה, ומשם והלאה, כל גוף קטן ינוע במעמקי החלל כאילו מאסת הגלקסיה מרוכזת במרכזה. כפי שהדבר לגבי כוכבי הלכת המקיפים את השמש. מהירות תנועתם יורדת כשגדל מרחקם מהשמש. המדענים ציפו למצוא תופעה זאת בכל הגלקסיות.
אולם כאן התעוררה בעיה – ופתרונה הוצע בשני כיוונים. האחד – הוספת מאסה לגלקסיה, מבלי להוסיף אור (המסה האפלה). השני – שינוי בניסוח חוק הכבידה, כך שעוצמתו, במרחקים הגדולים, תרד לאט יותר מאשר ריבוע המרחק. פתרון זה הציע פרופ' מילגרום בשם “שינוי הדינמיקה הניוטונית”.
והנה עתה, על סמך התוצאות החדשות מניתוח מדידות ממושכות, ב”סקר סלון Sloan”, שבו טלסקופ מיוחד צילם את כל השמיים הצפוניים ומדד מהירויות של גלקסיות – התברר שאין מקום, לפחות בינתיים, לפתרון של פרופ' מילגרום. החוקרים, ובראשם פרנסיסקו פראדה, מדד התפלגות מהירויות של כ- 3000 גלקסיות המלוות גלקסיות בהירות. “הלווייניות”, דומות לכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. תנועתן מושפעת מכוח המשיכה של הגלקסיה המרכזית שאותה הן מקיפיות.
האזורים שליד הגלקסיות הראשיות, בהם נמצאים הלווייניות, מרוחקים מאוד מהגלקסיות הראשיות. חקר התנועה בחן את תלות כוח הכבידה במרחק, שמעבר לגבולות הגלקסיות. החוקרים מצאו שמהירות “הלווייניות”, בהתרחקותן מהגלקסיה הראשית שאותה מקיפות, נעשית בהתאם לניבוי בדבר המאסה האפלה, בנוסף למאסה המאירה של הגלקסיות – ולא כפי שהציע פרופ' מילגרום.
גילויי השנה האחרונה מראים שהחומר המאיר מהווה רק %4 מתכולת היקום. המאסה האפלה %23 והשאר – כשלשה רבעים ממה שהיקום מכיל – זו “אנרגיה אפלה” שטיבעה עדיין אינו ידוע.
