צוות מחקר בראשות האסטרופיזיקאי לוקאס במה מאוניברסיטת בילפלד בגרמניה חשף ממצאים חדשים ומפתיעים על מהירות וכיוון תנועת מערכת השמש שלנו. הממצאים מאתגרים את המודל הסטנדרטי המבוסס של ענף הקוסמולוגיה, ופורסמו בכתב העת Physical Review Letters.
"הניתוח שלנו מראה שמערכת השמש נעה מהר יותר מפי שלושה ממה שהמודלים הנוכחיים צופים", אמר במה. "תוצאה זו סותרת בבירור את הציפיות המבוססות על קוסמולוגיה סטנדרטית ומכריחה אותנו לשקול מחדש את ההנחות הקודמות שלנו".
כדי לקבוע את תנועת מערכת השמש, הצוות ניתח את התפלגותן של גלקסיות רדיו, שהן גלקסיות רחוקות הפולטות גלי רדיו חזקים במיוחד. קרינה אלקטרומגנטית זו הינה בעלת אורכי גל ארוכים מאוד הדומים לאלה המשמשים לאותות רדיו. מכיוון שגלי רדיו יכולים לחדור לאבק וגז שמסתירים אור נראה, מתקני רדיו-טלסקופ הצופים בעצמים המצויים בחלל באמצעות קרינת רדיו, יכולים לצפות בגלקסיות שמכשירים אופטיים לא מצליחים לראותן.
כאשר מערכת השמש נעה דרך היקום, תנועה זו מייצרת "רוח נגדית" עדינה, כאשר מעט יותר גלקסיות רדיו מופיעות בכיוון התנועה. ההבדל זעיר וניתן לגילוי רק באמצעות מדידות רגישות ביותר.
באמצעות נתונים מטלסקופ LOFAR (Low Frequency Array) - מערך של רדיו-טלסקופים שמטרתו לחקור את השמיים בתדרי הרדיו הנמוכים ביותר שנגישים מפני כדור הארץ ברזולוציה חסרת תקדים. הודות לרשת זו הפרושה במספר מדינות ברחבי אירופה, בשילוב עם נתונים משני מצפי רדיו נוספים, הצליחו החוקרים לבצע ספירה מדויקת במיוחד של גלקסיות רדיו כאלה בפעם הראשונה.
הם יישמו שיטה סטטיסטית חדשה שמסבירה את העובדה שגלקסיות רדיו רבות מורכבות ממרכיבים מרובים. ניתוח משופר זה הניב אי-ודאויות גדולות יותר ברמת המדידה, אך גם מציאותיות יותר. למרות זאת, שילוב הנתונים מכל שלושת הרדיו-טלסקופים גילה סטייה העולה על 5 סיגמא, אות חזק מאוד מבחינה סטטיסטית הנחשב במדע כראיה לתוצאה משמעותית.
3 צפייה בגלריה
גלקסיית אלסיאונאוס (Alcyoneus), גלקסיית רדיו ענקית שנודעה כגלקסיה הגדולה ביותר הידועה
(צילום: Martijn Oei/Wikipedia)
המדידה מראה אנאיזוטרופיות ("דיפול") בהתפלגות גלקסיות הרדיו, בעוצמה חזקה פי 3.7 ממה שצופה המודל הסטנדרטי של היקום. מדובר על תכונה של חומר או מערכת שבה התכונות שלה תלויות בכיוון. המשמעות היא שהחומר מתנהג באופן שונה בכיוונים שונים, בניגוד לאיזוטרופיות שבה התכונות זהות בכל הכיוונים.
מודל זה מתאר את מקורו והתפתחותו של היקום מאז המפץ הגדול ומניח התפלגות אחידה במידה רבה של החומר. "אם מערכת השמש שלנו אכן נעה כל כך מהר, עלינו להטיל ספק בהנחות היסוד לגבי המבנה בקנה מידה גדול של היקום", הסביר פרופ' דומיניק ג'יי שוורץ, קוסמולוג באוניברסיטת בילפלד ושותף לכתיבת המחקר. "לחלופין, ייתכן שהתפלגות גלקסיות הרדיו עצמה פחות אחידה ממה שהאמנו. בכל מקרה, המודלים הנוכחיים שלנו עומדים למבחן".
3 צפייה בגלריה
לוקאס במה, שהוביל את צוות המחקר מטעם אוניברסיטת בילפלד, ברקע טלסקופ לאבל שבמצפה הכוכבים ג'ודרל בנק - מצפה הכולל כמה מתקני רדיו-טלסקופ
(צילום: Bielefeld University)
התוצאות החדשות מאשרות תצפיות קודמות שבהן חוקרים ניתחו קוואזרים, המרכזים הבהירים ביותר של גלקסיות רחוקות שבהן חורים שחורים על-מאסיביים צורכים חומר ופולטים כמויות עצומות של אנרגיה. המחקר מדגיש כיצד שיטות תצפית חדשות יכולות לעצב מחדש באופן מהותי את האופן בו מבינים את היקום וכמה עוד נותר לגלות בו.
