אנרגיה אפלה ... אנחנו עדיין לא בטוחים מה זה או מאיפה זה בא. אסתר פדיפלומבו, בוחנת מקרוב את הדרך למדוד את האניגמה האנרגטית הזו והם עושים זאת עם אחד המקורות העזים ביותר שהם יכולים למצוא - התפרצויות קרני גאמא.
"אנו מסוגלים לקבוע את מרחק הפיצוץ על סמך תכונות הקרינה הנפלטת במהלך התפרצויות קרני גאמא. בהתחשב בכך שחלק מהפיצוצים הללו קשורים לחפצים המרוחקים ביותר בחלל שאנחנו יודעים עליהם, אנו מסוגלים, לראשונה, להעריך את מהירות התפשטות המרחב-זמן גם בתקופות הראשונות יחסית לאחר המפץ הגדול, " אומר פרופ 'מארק דמיאנסקי (FUW).
מה הוליד שיטה חדשה זו? בשנת 1998, אסטרונומים מדדו את האנרגיה שהועברה על ידי אירועי סופרנובה מסוג Ia והבינו שהכוחות המגורשים עקביים. בדומה לדגם הנר הרגיל, ניתן להשתמש בהפצה זו כדי לקבוע מרחקים קוסמיים. אבל היה רק אזהרה אחת ... ככל שהאירוע מרוחק יותר, החתימה חלשה יותר.
בעוד שהאירועים הקלושים האלה לא האירו את הלילה, הם היו להאיר את האופן שבו המדע חשב על דברים. אולי סופרנובות מסוג Ia היו רחוקות מכפי שנחשבו ... ואם זה היה נכון, אולי במקום להאט את התפשטות היקום, אולי זה היה מאיץ! כדי להציב את המודל האוניברסלי לזכויות, היה צורך להכניס צורה חדשה של אנרגיה המונית - אנרגיה אפלה - והיא הייתה צריכה להיות פי עשרים ממה שיכולנו לתפוס. "אנרגיה אפלה, בין לילה, הפכה, באופן מילולי, לתעלומה הגדולה ביותר של היקום", אומר פרופ 'דמיאנסקי. במודל שהציע איינשטיין זה תכונה של הקבוע הקוסמולוגי - ודגם אחר טוען כי התרחבות מואצת נגרמת כתוצאה משדה סקלרי לא ידוע. "במילים אחרות, זהו או - או: זמן החלל מתרחב מעצמו או מורחב על ידי שדה פיזי סקלרי בתוכו", אומר פרופ 'דמיאנסקי.
אז מה הטעם מאחורי הלימודים? אם ניתן להשתמש בפרץ קרני גאמא כסוג של נר רגיל, אז אסטרונומים יכולים להעריך טוב יותר את צפיפות האנרגיה הכהה, ומאפשרים להם לחדד מודלים נוספים. אם הוא נשאר מונופוני, הוא שייך לקבוע הקוסמולוגי והוא נכס של חלל-זמן. עם זאת, אם תאוצת היקום היא המאפיין של שדה סקלרי, צפיפות האנרגיה האפלה הייתה שונה. "זה היה פעם בעיה. על מנת להעריך את השינויים בצפיפות האנרגיה האפלה מיד לאחר המפץ הגדול, צריך לדעת למדוד את המרחק לחפצים מרוחקים מאוד. כה מרוחק שאפילו סופרנובות מסוג Ia המחוברות אליהם קלושות מכדי שניתן יהיה לצפות בהן, "אומר דמיאנסקי.
עכשיו המחקר האמיתי מתחיל. התפרצויות קרני גמא היו צריכות למדוד את רמות האנרגיה שלהן ולבצע זאת במדויק פירושו להסתכל על מחקרים קודמים שהכילו מקורות מרחק מאומתים, כמו סופרנובות מסוג Ia. "התמקדנו במקרים האלה. ידענו את המרחק לגלקסיה וגם ידענו כמה אנרגיה מהפרץ הגיעה לכדור הארץ. זה איפשר לנו לכייל את ההתפרצות, כלומר לחשב את האנרגיה הכוללת של הפיצוץ, "מסביר פרופ '. ואז השלב הבא היה למצוא תלות סטטיסטית בין תכונות שונות של הקרינה שנפלטה במהלך התפרצות קרני גאמה לבין האנרגיה הכוללת של הפיצוץ. קשרים כאלה התגלו. "איננו יכולים לספק הסבר פיזי מדוע מאפיינים מסוימים של התפרצויות קרני gamm-גמא", מציין פרופ ', "אך אנו יכולים לומר שאם לקרינה רשומה יש תכונות כאלה ואחרות, לפיצוץ הייתה אנרגיה כזו וכזו. זה מאפשר לנו להשתמש בהתפרצויות כנרות סטנדרטיים, כדי למדוד מרחקים. "
ד"ר אסתר פדיפלומבו וצוות חוקרים מהאוניברסיטאות בוורשה ונאפולי הרימו אז את הכפפה. למרות המושג החדש והמרתק הזה, המציאות היא שפרצי קרני גאמא רחוקות הם דבר יוצא דופן. אפילו עם 95 מועמדים הרשומים בקטלוג האמנטי, פשוט לא היה מספיק מידע כדי לאתר את האנרגיה האפלה. "זו די אכזבה. אך מה שחשוב זו העובדה שיש בידינו כלי לאימות השערות לגבי מבנה היקום. כל מה שאנחנו צריכים לעשות זה לחכות לזיקוקים הקוסמיים הבאים, "מסכם פרופ 'דמיאנסקי.
תן למשחקים להתחיל ...
מקור סיפור מקורי: הודעה לעיתונות מאוניברסיטת ורשה. לקריאה נוספת: מודלים קוסמולוגיים בתיאוריות טנסור סקלריים של כוח הכבידה והתצפיות: סוג של פתרונות כלליים.
