קורה משהו בקוסמולוגיה שעשוי להכריח אותנו לכתוב מחדש כמה ספרי לימוד. הכל מרוכז סביב מדידת התפשטות היקום, שהיא, כמובן, חלק מרכזי למדי בהבנתנו את הקוסמוס.
התפשטות היקום מוסדרת על ידי שני דברים: אנרגיה אפלה וחומר אפל. הם כמו היין והיאנג של הקוסמוס. האחד מניע התרחבות ואילו אחד מביא את הבלמים להרחבה. אנרגיה אפלה דוחפת את היקום להתפשט ללא הפסקה, ואילו Dark Matter מספק את כוח הכבידה שמעכב את ההתפשטות ההיא. ועד כה נראה כי האנרגיה האפלה היא כוח מתמיד, שלעולם לא מתלבט.
איך זה ידוע? ובכן, הרקע למיקרוגל הקוסמי (CMB) הוא דרך אחת שנמדדת. ה- CMB הוא כמו הד מימי ראשית היקום. זו העדויות שהושארו מהרגע כ -380,000 שנה אחרי המפץ הגדול, כשקצב התפשטות היקום התייצב. ה- CMB הוא המקור לרוב מה שאנחנו יודעים על אנרגיה אפלה וחומר אפל. (אתה יכול לשמוע את ה- CMB בעצמך על ידי הפעלת רדיו ביתי וכוונון לסטטי. אחוז קטן מהסטטי הזה הוא מה- CMB. זה כמו להאזין להד המפץ הגדול.)
ה- CMB נמדד ונחקר די ביסודיות, הבולט ביותר על ידי מצפה הכוכבים פלאנק של ESA, ועל ידי בדיקת האיסוטרופיה מיקרוגל במיקרוגל (WMAP). פלאנק, בפרט, נתן לנו תמונת מצב של היקום הקדום שאיפשר לקוסמולוגים לחזות את התרחבות היקום. אבל ההבנה שלנו בהתפשטות היקום לא באה רק מלימוד ה- CMB, אלא גם מקבוע האבל.
קבוע האבל נקרא על שמו של אדווין האבל, אסטרונום אמריקני שצפה כי ניתן לאשר את מהירות ההתפשטות של הגלקסיות על ידי השינוי האדום שלהם. האבל צפה גם בכוכבים משתנים של Cepheid, סוג של נר סטנדרטי המעניק לנו מדידות אמינות של המרחקים בין גלקסיות. שילוב של שתי התצפיות, המהירות והמרחק, הניב מדידה להתפשטות היקום.
אז היו לנו שתי דרכים למדוד את התפשטות היקום, והם בעיקר מסכימים זה עם זה. היו פערים בין שתי נקודות אחוז בודדות, אך זה היה בתחום טעויות המדידה.
אבל עכשיו משהו השתנה.
במאמר חדש דיווחו ד"ר אדם ריס מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס וצוותו על מדידה מחמירה יותר של התפשטות היקום. ריס וצוותו השתמשו בטלסקופ החלל האבל בכדי להתבונן ב -18 נרות סטנדרטיים בגלקסיות המארחות שלהם, והפחיתו מעט את חוסר הוודאות הטמון במחקרי עבר על נרות סטנדרטיים בעבר.
התוצאה של מדידה מדויקת יותר זו היא שקבוע קבוע האבל שופץ. וזה, בתורו, הגדיל את ההבדל בין שתי דרכי מדידת התפשטות היקום. הפער בין מה שקבוע לנו קבוע האבל הוא שיעור ההתרחבות, לבין מה ש- CMB, כפי שנמדד על ידי חללית פלאנק, אומר לנו שהוא שיעור ההתפשטות, הוא כעת 8%. ו -8% הם אי-התאמה גדולה מכדי שניתן יהיה להסביר אותה כשגיאת מדידה.
הנפילה מכך היא שאולי נצטרך לשנות את מודל הקוסמולוגיה הסטנדרטי שלנו כדי לתת את הדעת על כך, איכשהו. וכרגע, אנו יכולים רק לנחש מה צריך לשנות. ישנם לפחות מועמדים זוגיים.
זה יכול להיות מרוכז סביב Dark Matter, וכיצד הוא מתנהג. יתכן שחומר האפל מושפע מכוח ביקום שאינו פועל על שום דבר אחר. מכיוון שמעט כל כך ידוע על Dark Matter, והשם עצמו הוא מעט יותר מציין מקום למשהו שאנחנו כמעט לא בורים לגביו, יכול להיות שזה.
לחלופין, זה יכול להיות קשור לאנרגיה אפלה. גם שמו הוא ממש רק מציין מקום למשהו שאנחנו כמעט לא יודעים עליו. אולי אנרגיה אפלה אינה קבועה, כפי שחשבנו, אך משתנה עם הזמן להתחזק כעת מבעבר. זה יכול להסביר את הפער.
אפשרות שלישית היא שנרות סטנדרטיים אינם המדדים האמינים למרחק שחשבנו שהם. שידלנו לפני כן את המדידות שלנו לנרות סטנדרטיים, אולי שוב.
היכן שכל זה מוביל פתוח להשערות בשלב זה. קצב ההתפשטות של היקום השתנה בעבר; לפני כ -7.5 מיליארד שנה הוא האיץ. אולי זה משתנה שוב, ברגע זה בזמננו. מכיוון שאנרגיה אפלה תופסת שטח שנקרא חלל ריק, אולי יותר ממנו נוצר ככל שההתרחבות נמשכת. אולי אנחנו מגיעים לנקודת מתן או איזון אחרת.
הדבר היחיד שבטוח הוא שמדובר בתעלומה. כזו שאנחנו מונעים להבין.
