סיקור מקיף

האם היקום גדול ועתיק ב-15% יותר מאשר שיערנו?

מדענים אמריקנים שמדדו את המרחק ל-M33 סבורים שהיא יותר רחוקה מכפי שחשבו. מדידת מרחקים לגלקסיות קרובות היא הסרגל שבאמצעותו מודדים את כל המרחקים ביקום

הדרך למציאת הערך המשולש הגלקטי הולכת להיות ארוכה מעט יותר ממה שסברנו. אסטרונום מאוניברסיטת אוהיו ועמיתיו מצאו כי גלקסית המשולש (טריאנוגלום), המכונה גם M33, רחוקה יותר בכ-15% מהגלקסיה שלנו מאשר העריכו עד כה.
משמעות הממצאים היא שקבוע האבל, המספר שהאסטרונומים מסתמכים עליו לחישוב גורמים ביקום – לרבות גילו וגודלו של היקום – יכול להשתנות באופן משמעותי. פירוש הדבר הוא שהיקום יכול להיות ב-15% גדול יותר ולפיכך גם ב-15% מבוגר יותר מאשר הראו החישובים עד כה.
האסטרונומים הגיעו למסקנה זו לאחר שפיתחו שיטה חדשה לחישוב מרחקים בין גלקסיות, שאמורה להיות יותר מדויקת והרבה יותר פשוטה מאשר השיטה הקיימת. כריס סטאנק, פרופסור חבר לאסטרונומיה באוני' אוהיו, ועמיתיו תיארו את השיטה במאמר שוהפיע באסטרופיסיקל ג'ורנל (astro-ph/0606279).
בשנת 1929 ניסח אדווין האבל את חוק הקבוע הקוסמולוגי שהגדיר את קבוע האבל. המדענים לא הסכימו אודות הערך המדויק של הקבוע במשך השנים. הערך הנוכחי החזיק מאמד מאז שנות החמישים. מאז גילו האסטרונומים גם כמה פרמטרים קוסמולוגיים נוספים, אך קבוע האבל והשיטה הקשורה אליו לחישוב המרחקים ביקום לא השתנתה.
"קבוע האבל משמש כאחד הפרמטרים שאנחנו יודעים היטב וכעת הוא מפגר מאחור. כעת אנו יודעים כמה דברים קצת יותר טוב מאשר את קבוע האבל" אומר סטאנק. לפני עשר שנים לא ידענו אפילו על קיומה של האנרגיה האפלה. כעת אנחנו יודעים עד כמה היא אפלה – יותר מאשר מה שאנו יודעים על קבוע האבל, שקיים כבר קרוב ל-80 שנה."
בכל אופן, סטאנק אמר כי הוא ועמיתיו לא החלו בעבודה במטרה לשנות את ערכו של קבוע האבל. הם רק רצו למצוא דרך פשוטה יותר לחישוב מרחקים.
כדי לחשב מרחקים לגלקסיות רחוקות באמצעות טלקסופ החלל האבל, היו האסטרונומים צריכים לעבור כמה שלבים מורכבים במשוואות הרלוונטיות, ולמדוד תחילה את המרחקים לעצמים קרובים כמו הענן המגלני הגדול. "בכל צעד יש חשש לטעות בדיוק" אמר סטאנק. "רצינו למצוא דרך עצמאית למדידת מרחקים בצעד אחד שאולי תסייע יום אחד במדידת האנרגיה האפלה ודברים אחרים."
את השיטה החדשה לקח 10 שנים לפתח. הם חקרו את M33 בתחום האור הנראה ובתחום הקרינה האינפרה אדומה, בדקו ובדקו מחדש את המדידות שבדרך כלל נלקחים כמובנים מאליהם. הם השתמשו בטלסקופים בכל הגדלים, החל מבעלי קוטר של מטר אחד ועד לטלסקופים הגדולים בעולם – מצפה בקוטר 10 מטרים בקק שבהוואי.
מהבחינה הטכנולוגית, היינו חייבים להיות בקצה כדי לעשות את העבודה, אך הרעיון הבסיסי הוא די פשוט" אמר.
הם עקבו במיוחד אחר שניים מהכוכבים הבהירים ביותר ב-M33, שהם חלק ממערכת כפולה, כלומר מקיפים זה את זה. כפי שהדבר נראה מכדור הארץ, אחד הכוכבים גורם לליקוי של הכוכב השני אחת לחמישה ימים.
הם מדדו את מסת הכוכבים, נתון שלפיו הם יודעים כמה בהירים הם היו נראים לו היו קרובים. ואולם הכוכבים נראו למעשה עמומים יותר משום שהם מרוחקים. ההבדל בין הבהירות האמיתית והבהירות הנראית נרשמו בחישוב אחד שנתן להם את המרחק. להפתעתם, המרחק מאיתנו אליהם היה 15% רחוק יותר מאשר היה צפוי – כ-3 מיליון שנות אור מאיתנו במקום החישוב לפי קבוע האבל שנתן רק 2.6 מיליון שנות אור.
אם מדידת המרחק החדשה נכונה, אזי הערך הנכון של קבוע האבל צריך להיות ב-15% נמוך יותר ולפיכך היקום צריך להיות ב-15% גדול ועתיק יותר מאשר סברו עד כה. "שולי הטעות שלנו הם 6%, כלומר דיוק לא רע" אמר סטנק.
בשלב הבא הם מבקשים לבצע את החישוב על כוכבים דומים נוספים ב-M33 כדי להוריד את שולי הטעות או לחילופין לעשות את אותם החישובים לעומת גלקסיה אנדרומדה הקרובה יותר. ואולם סוג כזה של כוכבים כפולים שקו הליקוי שלהם נמצא על קו הראיה שלנו הם נדירים. ביצוע כל המדידות כדי לחזור על החישובים עלול לקחת לפחות עוד שנתיים.
העבודה מומנה על ידי נאס"א והקרן הלאומית למדע.

לידיעה ביוניברס טודיי

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן