אסטרופיזיקאים מאוניברסיטת בילפלד מצאו, על סמך התפלגות גלקסיות רדיו וניתוח סטטיסטי חדשני, שמערכת השמש נעה ביקום במהירות הגבוהה פי 3.7 מהחזוי במודל הקוסמולוגי הסטנדרטי
באיזו מהירות ולאיזה כיוון נעה מערכת השמש שלנו בחלל? השאלה הזאת, שנראית אמנם פשוטה, ממלאת תפקיד מרכזי בבדיקת תאוריות קוסמולוגיות מודרניות.
צוות בראשות האסטרופיזיקאי לוקס בֶמֶה באוניברסיטת בילפלד גילה עכשיו תוצאות שמטילות ספק במודל הקוסמולוגי הסטנדרטי. הממצאים שלהם התפרסמו לאחרונה בכתב העת Physical Review Letters.
"הניתוח שלנו מראה שמערכת השמש נעה יותר מפי שלושה מהר יותר משחוזים המודלים הנוכחיים", אומר המחבר הראשי לוקס במה. "התוצאה הזאת בבירור סותרת את הציפיות המבוססות על הקוסמולוגיה הסטנדרטית ומאלצת אותנו לשקול מחדש את ההנחות הקודמות שלנו".
מבט חדש של גלקסיות הרדיו שבשמיים
כדי למדוד את תנועת מערכת השמש, הצוות בדק את ההתפלגות של גלקסיות רדיו – גלקסיות רחוקות שפולטות גלי רדיו חזקים, סוג של קרינה אלקטרומגנטית עם אורכי גל ארוכים בדומה לאלה המשמשים בתקשורת רדיו. גלי רדיו יכולים לעבור דרך אבק וגז שמסתירים אור נראה, ולכן רדיו טלסקופים יכולים לגלות גלקסיות שמכשירים אופטיים לא יכולים.
כשמערכת השמש נעה ביקום, התנועה שלה יוצרת "רוח קדמית" חלשה, שגורמת לכך שקצת יותר גלקסיות רדיו מופיעות בכיוון התנועה. ההפרש הזה קטן מאוד וניתן לזיהוי רק באמצעות תצפיות מאוד מדויקות.
באמצעות נתונים מטלסקופ מערך התדרים הנמוכים, רשת מצפי רדיו אירופית גדולה, יחד עם נתונים משני רדיו טלסקופים נוספים, החוקרים השיגו את הספירה הכי מפורטת של גלקסיות רדיו עד היום. הם גם הכניסו לשימוש גישה סטטיסטית חדשה שמביאה בחשבון כמה גלקסיות רדיו מורכבות מהרבה רכיבים. הניתוח המשוכלל הזה הפיק אומדני אי-ודאות יותר גדולים אבל יותר מדויקים, שסיפקו תמונה ברורה יותר של תנועת מערכת השמש יחסית ליקום.
למרות זאת, השילוב של נתונים מכל שלושת הרדיו טלסקופים גילה סטייה שעולה על 5 סיגמא, סימן מאוד חזק סטטיסטית שנחשב במדע כהוכחה לתוצאה מובהקת.
ההשלכות הקוסמולוגיות
המדידה מראה אנאיזוטרופיה ("דו-קוטב") בהתפלגות של גלקסיות רדיו שחזקה פי 3.7 ממה שחוזה המודל הסטנדרטי של היקום. המודל הזה מתאר את המוצא וההתפתחות של היקום מאז המפץ הגדול ומניח התפלגות אחידה ברובה של החומר.
"אם מערכת השמש שלנו אכן נעה במהירות הזאת, עלינו להטיל ספק בהנחות יסודיות לגבי המבנה בקנה מידה גדול של היקום", מסביר הקוסמולוג פרופסור דומיניק שוורץ. "לחלופין, ההתפלגות של גלקסיות רדיו עצמה אולי פחות אחידה ממה שסברנו. כך או כך, המודלים הנוכחיים שלנו עומדים למבחן".
התוצאות החדשות מאמתות תצפיות עבר שבהן חוקרים חקרו קוואזרים, המרכזים המאוד בהירים של גלקסיות רחוקות שבהם חורים שחורים על-מסיביים מכלים חומר ופולטים כמויות עצומות של אנרגיה. אותה תוצאה לא רגילה הופיעה בנתוני הא"א האלה, כך שאולי זאת לא טעות מדידה אלא תכונה אמיתית של היקום.
המחקר מדגיש איך שיטות תצפיתיות חדשות יכולות לעצב מחדש באופן יסודי את הבנתנו לגבי היקום וכמה נשאר עדיין לגלות בו.
עוד בנושא באתר הידען:
