קבוצה של אסטרונומים גילו מבנה עצום של גלקסיות לוויין וצבירי כוכבים המקיפים את גלקסיית שביל החלב שלנו, ומשתרעת על פני מיליון שנות אור. זה מצטרף למחקר נוסף שפורסם בשבוע שעבר, שם מדענים אמרו כי הם לא מצאו ראיות לחומר אפל.
הסטודנט לתואר שלישי מרסל פאוולובסקי והפרופסור לאסטרונומיה פאבל קרופה מאוניברסיטת בון בגרמניה אינם זרים למחקר - וספקנות - של חומר אפל. יחד יש לשניים בלוג בשם משבר החומר האפל, ובעיתון משנת 2009 שחקר גם גלקסיות לוויין, הצהיר קרופה שאולי אייזק ניוטון טעה. "למרות שהתיאוריה שלו, למעשה, מתארת את ההשפעות היומיומיות של כוח הכבידה על כדור הארץ, דברים שאנחנו יכולים לראות ולמדוד, ניתן להעלות על הדעת שלא הצלחנו להבין את הפיזיקה האמיתית העומדת בבסיס כוח הכובד," אמר.
בעוד שמודלים קוסמולוגיים קונבנציונאליים למוצא היקום והתפתחותו מבוססים על נוכחות של חומר אפל, מחשבה חומרית בלתי נראית המהווה כ -23% מתכולת הקוסמוס, מודל זה מגובה על ידי תצפיות אחרונות על רקע המיקרוגל הקוסמי. ההערכה כי היקום מורכב מ- 4% חומר בריוני רגיל, 73% אנרגיה כהה והשאר הוא חומר אפל.
אך חומר אפל מעולם לא התגלה ישירות, ובדגם המקובל כיום - דגם Lambda-Cold Dark Matter - חזוי שבדרך החלב יש הרבה יותר גלקסיות לוויניות ממה שנראה בפועל.
פאוולובסקי, קרופה וצוותם אומרים כי הם מצאו מבנה עצום של גלקסיות ואשכולות כוכבים המשתרע עד 33,000 שנות אור עד למיליון שנות אור ממרכז הגלקסיה, הקיימת בזווית ישרה עד שביל החלב. , או במבנה קוטבי גם 'צפון' וגם 'דרום' של מטוס הגלקסיה שלנו.
זה יכול להיות העניין 'האבוד' שכולם חיפשו.
הם השתמשו במגוון מקורות כדי לנסות ולקמפל תצוגה חדשה זו של בדיוק מה שמקיף את הגלקסיה שלנו, תוך שהם משתמשים בצילומי צילום ותמונות של המאה העשרים מהטלסקופ הרובוטי של סקר השמיים העמוקים של סלואן. בעזרת כל הנתונים האלה הם הרכיבו תמונה הכוללת גלקסיות לוויין 'קלאסיות' בהירות, לוויינים חלשים יותר שהתגלו לאחרונה והאשכולות הכדוריים הצעירים יותר.
בסך הכל, הוא מהווה מבנה ענק.
"לאחר שסיימנו את הניתוח, הופיעה תמונה חדשה של השכונה הקוסמית שלנו," אמר פאולובסקי.
הצוות אמר כי מודלים שונים של חומר אפל נאבקים כדי להסביר את מה שגילו. "בתיאוריות הסטנדרטיות, גלקסיות הלוויין היו נוצרות כאובייקטים בודדים לפני שנלכדו על ידי שביל החלב," אמר קרופה. "כמו שהיו מגיעים מכיוונים רבים, זה כמעט בלתי אפשרי עבורם בסופו של דבר להיות מופץ במבנה מטוס כה דק."
אסטרונומים רבים, כולל האסטרופיזיקאי איתן סיגל בבלוג המתחילים שלו בנג, אומרים שהתמונה הגדולה של החומר האפל עושה עבודה טובה בהסבר על מבנה היקום.
סיגל שואל אם מחקרים שמפריכים חומר אפל "מאפשרים לנו לצאת עם יקום בלי חומר אפל בהסבר על מבנה בקנה מידה גדול, יער Lyman-alpha, התנודות ברקע המיקרוגל הקוסמי או ספקטרום הכוח של היקום? התשובות, בנקודה זו, הן לא, לא, לא, ולא. בהחלט. מה שלא אומר שחומר אפל הוא כן מוגדר, ושינוי כוח הכבידה הוא לא מוגדר. זה רק אומר שאני יודע בדיוק מה ההצלחות היחסיות והאתגרים שנותרו עבור כל אחת מהאפשרויות הללו. "
עם זאת, באמצעות טוויטר היום אמר פאוולובסקי, "למרבה הצער התמונה הגדולה של חומר אפל שנמצאת בסדר, מסייעת רק אם מסתכלים מרחוק או עם משקפיים שבורות."
הסבר אחד להתפתחותו של מבנה זה הוא שביל החלב התנגש בגלקסיה אחרת בעבר הרחוק.
"הגלקסיה האחרת איבדה חלק מהחומר שלה, החומר שיצר אז את גלקסיות הלוויין של הגלקסיה שלנו ואת האשכולות הכדוריים הצעירים יותר והתפיחה במרכז הגלקטי." אמר פאוולובסקי. "המלווים שאנו רואים היום הם פסולת ההתנגשות הזו בת 11 מיליארד שנה."
הצוות כתב בעיתונם: "אם כל גלקסיות הלוויין ואשכולות ההילה הצעירים נוצרו במפגש בין שביל החלב הצעיר לגלקסיה אחרת עשירה בגז לפני בערך 10-11 גיר, אז אין שביל החלב שום זוהר מבני חומר אפל ובעיית הלוויינים החסרים הופכים לכישלון קטסטרופלי של המודל הקוסמולוגי הסטנדרטי. "
"הסתערנו מההפצה של סוגי העצמים השונים הסכימו זה עם זה", אמר קרופה. "נראה שהמודל שלנו פוסל את הימצאותו של חומר אפל ביקום, ומאיים על עמוד מרכזי של התיאוריה הקוסמולוגית הנוכחית. אנו רואים בכך התחלה של שינוי פרדיגמה, שתוביל אותנו בסופו של דבר להבנה חדשה של היקום בו אנו חיים. "
מקור: החברה המלכותית לאסטרונומיה
