כך חומר אפל וחומר רגיל 'מדברים' זה עם זה, טוען עיתון פרוע

הגלקסיה הננסית NGC 5949. (ESA/האבל ונאס'א)

חומר אפל הוא חומר אחד חלקלק. עד כמה שאנחנו יכולים לדעת, זה צריך להתקיים כדי שהמודלים הנוכחיים שלנו של היקום יעבדו. אבל לא רק שאנחנו לא יכולים לראות אותו, להרגיש אותו, או לתקשר איתו בשום צורה - אנחנו אפילו לא בטוחים מהו החומר האפל באמת.

אמנם יש לנו כמה רמזים, כמו איך חומר אפל יכול לתקשר או 'לדבר' עם חומר רגיל באמצעות כוח הכבידה . הדרך שבה אינטראקציות אלו פועלות היא עדיין בגדר תעלומה, אבל מאמר חדש מציע שמשהו שנקרא 'צימוד לא מינימלי' יכול להיות הפתרון.

'שאלנו את עצמנו: האם כוח המשיכה שגוי או שפשוט חסר לנו משהו מכריע בטבעו של החומר האפל? מה אם חומר אפל וחומר 'בריוני' סטנדרטי לא מתקשרים בצורה שתמיד דמיינו?' שלושת המחברים, הקוסמולוגים ג'ובאני גנדולפי, אנדריאה לאפי וסטפנו ליברתי, להסביר בהצהרה לעיתונות על עבודתם.



'עם המחקר שלנו, ניסינו לענות על השאלות המסקרנות האלה.'

הניחוש הטוב ביותר שלנו לגבי מה עשוי להיות החומר האפל הוא קר, חלקיקים מאסיביים בעלי אינטראקציה חלשה , שיש לפיזיקאים ניסויים ברחבי העולם ניסה לזהות במשך עשרות שנים, אבל עדיין לא מצאו.

למרות כמה טוב הסוג המסוים הזה של חומר אפל עובד בדגמים שלנו, יש עדיין כמה בעיות. אחד גדול נקרא בעיית הילה cuspy , היכן שהצפיפות המשוערת של החומר האפל בגלקסיות אינה מתיישבת עם מה שמכונה הדמיות N-body.

הדמיות אלו מצביעות על כך שכדי להסביר את המבנה והתנועה הנוכחיים שלהן, בגלקסיות בעלות חומר נמוך החומר האפל צריך להיות 'קופי' - כלומר הוא מרוכז ביותר סביב הקודקוד או מחוץ לגלקסיה. אבל תצפיות אומרות לנו שרוב הגלקסיות הננסיות מחזיקות את החומר האפל שלהן באמצע.

המאמר הזה הוא בהחלט לא הראשון, וסביר להניח שלא יהיה האחרון שינסה לפתור את בעיות החומר האפל הללו, אבל הצוות הציע טקטיקה חדשה. החוקרים מציעים שאם חומר אפל מחובר בצורה לא מינימלית לכוח הכבידה, זה פותר את בעיית הקיספי ועוד בעיה קשורה בשם יחס תאוצה רדיאלית .

'במאמר זה, אנו מציעים עוד נקודת מבט כדי לשנות את מסגרת החומר האפל הקר הסטנדרטית ולהפוך אותה למסוגלת לתאר במדויק את עקומות סיבוב הגלקסיות הנצפות, ובו בזמן לשחזר נאמנה את יחס התאוצה הרדיאלי.' כותב הצוות בעיתון החדש שלהם.

'החדרה של צימוד כזה יכולה לשמור על הצלחת החומר האפל הקר בקנה מידה קוסמולוגי גדול תוך שיפור התנהגותו במערכות גלקטיות.'

צימוד לא מינימלי הוא קצת כינוי שגוי. זה אומר שהחומר האפל מחובר ישירות לעקמומיות במרחב הזמן הנקראת טנסור איינשטיין . במילים פשוטות, זהו סוג חדש של אינטראקציה בין חומר אפל לכוח הכבידה. אם מתרחש צימוד לא מינימלי, החומר האפל מקיים אינטראקציה עם המרחב בזמן בצורה שונה מזו שחומר רגיל עושה.

'התכונה הזו של החומר האפל אינה חלק מפיזיקה יסודית אקזוטית חדשה,' אומרים המחברים .

'אפשר להסביר את קיומו של הצימוד הלא מינימלי הזה עם פיזיקה ידועה בלבד'.

זו רק השערה אחת, ולמרות שנראה שהיא מתאימה היטב לנתוני התצפית שיש לנו עד כה, החומר האפל הוא עדיין חיה מסובכת. נצטרך הרבה יותר מחקר כדי לקבוע אם צימוד לא מינימלי הוא בעצם תכונה של חומר אפל או סתם עוד השערה שדוחפת אותנו קדימה כדי לגלות מה באמת קורה.

'עתיד החומר האפל נראה בהיר יותר,' מציינים המחברים בהצהרה לעיתונות.

'מחקרים נוספים יבוצעו כדי לחקור את כל ההשלכות המעניינות של התכונה החדשה המוצעת של החומר האפל. לא נתפלא לגלות שהצימוד הלא מינימלי הזה יכול לפתור שאלות אחרות של היקום ללא מענה״.

המחקר פורסם ב כתב העת האסטרופיזי.

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.