הידען - Hayadan

היקום עתיק ב-100 מיליון שנה ממה שחשבנו עד כה

אבי בליזובסקי ·

Summary: כך עולה מניתוח ממצאי החללית האירופית פלאנק החללית פלאנק של סוכנות החלל האירופית הכינה את המפה המדויקת והמפורטת ביותר של האור העתיק ביקום. הממצאים מעידים על כך שהיקום מתפשט לאט יותר מאשר המדענים חשבו עד כה, ולפיכך גילו גם מבוגר יותר - 13.8 מיליארד שנה לעומת הערכה של 13.7 מיליארד עד כה - כלומר הבדל של 100 מיליון שנה. הנתונים גם חושפים שיש פחות אנרגיה אפלה ויותר חומר רגיל ביקום…

כך עולה מניתוח ממצאי החללית האירופית פלאנק

החללית פלאנק של סוכנות החלל האירופית הכינה את המפה המדויקת והמפורטת ביותר של האור העתיק ביקום. הממצאים מעידים על כך שהיקום מתפשט לאט יותר מאשר המדענים חשבו עד כה, ולפיכך גילו גם מבוגר יותר - 13.8 מיליארד שנה לעומת הערכה של 13.7 מיליארד עד כה - כלומר הבדל של 100 מיליון שנה.
הנתונים גם חושפים שיש פחות אנרגיה אפלה ויותר חומר רגיל ביקום מאשר היה ידוע עד כה.
"אסטרונומים בכל העולם המתינו בדריכות למפה זו" אומרת ג'ואן סטנרלה Centrella, מנהלת מדעית בתוכנית פלאנק מטעם נאס"א. "מדידות אלה חשובות מאוד לתחומים מדעיים רבים, כמו גם לתכנון משימות חלל עתידיות. אנו שמחים להיות שותפים עם סוכנות החלל האירופית במיזם הסטורי מעין זה".

קצב ההתפשטות המוערך של היקום, הידוע גם כקבוע האבל, הוא 67.15 פלוס או מינוס 1.2 קילומטר לשניה למגהפרסק. מגהפארסק הם בערך כ-3 מיליון שנות אור. מדובר בירידה לעומת ההערכה הקודמת שהתבססה על טלסקופי חלל כדוגמת האבל ושפיצר של נאס"א בטכניקה שונה. ההערכה החדשה של שיעור תכולת החומר האפל ביקום היא 26.8% לעומת 24% בהערכה הקודמת, בעוד שיעורה של האנרגיה האפלה ירד מ-71.4% ל-68.3%. מה שנותר הוא החומר הרגיל המוכר לכולנו המווה כעת 4.9% לעומת 4.6% בהערכות עד כה.

פלאנק היא משימה של סוכנות החלל האירופית. נאס"א תרמה טכנולוגיות שאיפשרו את קיום המשימה - בעיקר מכשירים מדעיים, וכן שותפות של מדענים מארה"ב אירופה וקנדה המנתחים את נתוני פלאנק.

המפה, המבסוסת על סקירה של כל השמים במשך 15.5 חודשים, חושפת תנודות קטנות בטמפרטורה של קרינת הרקע הקוסמית בתחום המיקרוגל. מדובר באור עתיק שנע בחלל במשך מיליארדי שנים מתחילת היקום והגיע אלינו. תבנית האור מייצגת את זרעי הגלקסיות וצבירי הגלקסיות שאנו רואים סביבנו היום.

"כאשר האור העתיק נע לעברנו, החומר מתנהג כמו מסלול מכשולים העומד בדרכו של האור ומשנה את התבנית לאט לאט." אומר צ'ארלס לורנס, מדען אמריקני בפרויקט פלאנק במעבדה להינע סילוני של נאס"א בקליפורניה. "מפת פלאנק חושפת לא רק את היקום הצעיר מאוד אלא גם את החומר, לרבות החומר האפל, בכל מקום ביקום".

החללית פלאנק שוגרה בשנת 2009 והיא סורקת מאז את השמים, וממפה את קרינת הרקע הקוסמית - השאריות של המפץ הגדול שיצר את היקום. קרינה שרידית זו מספקת למדענים הצצה ליקום כפי שנראה 370 מאלף שנה לאחר המפץ הגדול. קרינת הרקע הקוסמית אחידה לאורך כל השמים, אך שינויים קטנים חושפים את טביעות גלי הקול המונעים בידי תנודות קוונטיות ביקום רגעים ספורים לאחר לידתו. טביעות אלה, המופיעות ככתמים במפת פלאנק, הם הזרעים שסביבם יתגבש חומר והם ייצרו את הכוכבים והגלקסיות. כדורים פורחים וחלליות קודמות שחקרו את התבניות הללו, לרבות WMAP ו-COBE של נאס"א שעליהן הוענק בשנת 2006 פרס נובל לפיסיקה. פלאנק היא היורשת של לווינים אלו, והיא מכסה תחום נרחב יותר של תדרי אור וכן היא בעלת רגישות ורזולוציה גבוהות יותר.

זו המחשה גרפית של התפתחות הלווינים שתוכננו למדוד את שרידי האור העתיק מהמפץ הגדול. פלאנק יצרה את המפה החדה ביותר של כל השמים של הקרינה הקוסמית, וחשפה תבניות אור קטנות עד כדי 1 חלקי 12 המעלה בשמים.
גיל, תכולת היקום ושאר הקבועים הבסיסיים של היקום מתוארים במה שמכונה "המודל הסטנדרטי" של הקוסמולוגיה, שפותחה במהלך השנים בידי אסטרונומים. הנתונים החדשים מאפשרים לחוקרים לבחון ולשפר את המודל הסטנדרטי בדיוק הגדול ביותר עד כה. בו בזמן, הם צופים בכמה תכונות מענינות שלא מתאימות לתמונה הפשוטה. לדוגמה, המודל מעריך כי השמים אחידים בכל מקום, אך תבניות האור אינן סימטריות בשני חלקי השמים, וכי ישנן נקודות המתארכות על פני מקטע ארוך מהצפוי של השמים.

"מצד אחד, יש לנו מודל פשוט המתאים לתצפיות די טוב, אך מצד שני, אנו רואים כמה תצרות מוזרות המחייבות אותנו לחשוב על כמה מההערכות הבסיסיות שלנו." אומר יאן טאובר, מדען הולנדי בפרויקט פלאנק. "זוהי התחלה של מסע חדש, ואנו מצפים להמשיך לנתח את נתוני פלאנק ומקווים לשפוך אור על חידה זו.

הנתונים המלאים של פלאנק, הסורקת עדיין את השמים, יפורסמו בשנת 2014.

לידיעה באתר נאס"א