משבר בחלל

אחת משתי התוצאות של מדידות שונות של קצב התפשטות היקום חייבת להיות שגויה - אך איזו מהן?


בתחילת המאה העשרים ואחת, המודל הקוסמולוגי הסטנדרטי נראה שלם. יש בו סודות רבים - כמובן גם מלאים באזורים פוריים להמשך מחקר. אבל באופן כללי הכל היה ב"ערמה ": כשני שלישים מהיקום היו אנרגיה אפלה (הדבר המסתורי המזרז את התפשטותו), בערך רבע היה חומר אפל (הדבר המסתורי שקובע את התפתחות מבנהו), ו 4% או 5% היו חומר "רגיל" (כלומר, מה שאנחנו, כוכבי הלכת, הכוכבים, הגלקסיות וכל מה שתמיד התחשבנו בו, שלא נחשב את העשורים האחרונים, כיקום שלם). זה היה שלם הגיוני.

...לא כל כך מהר. או, ליתר דיוק, מהר מדי!

בשנים האחרונות קיים פער בין שתי שיטות למדידת קצב התפשטות היקום - כמות המכונה קבוע האבל (H0) מיועד. השיטה, שכללה התחלה עם מדידות ביקום של ימינו וחזרה לשלבים מוקדמים וראשונים, נתנה באופן עקבי ערך של H0. עם זאת, המדידות, שהחלו בשלבים המוקדמים ביותר של היקום וחזרו לימינו, סיפקו בעקביות ערך אחר - זה שמראה שהיקום מתרחב מהר ממה שחשבנו.

מקור תמונה: Pixelbay

ההבדל הוא קטן מבחינה כמותית, אך ככל שההבדלים הכמותיים העדינים מתגברים בסולם החלל-זמן של היקום, הוא יכול להוכיח משמעות קוסמולוגית. ידיעת הערך הנוכחי של קצב התפשטות היקום מאפשרת לקוסמולוגים להקצין את העבר כדי לקבוע את גיל היקום. קוסמולוגים יכולים גם לבצע אקסטרפולציה לעתיד ולקבוע מתי, על פי התיאוריה הנוכחית, המרחב בין הגלקסיות יהפוך כל כך גדול שהחלל נראה כמו חלל מוחלט סביב סביבתינו הקרובה. ערך H0 נכון יכול אפילו לעזור להסביר מהי אנרגיה אפלה שמאיצה את ההתרחבות.

לעת עתה, מדידות המתחילות ביקום המוקדם ומתקדמות יתנו ערך H0 אחד, בעוד שמדידות המתחילות ביקום של היום ועוברות אחורה יתנו אחרת. סיטואציות כאלה אינן נדירות במדע. ההבדלים נוטים להיעלם לאחר ניתוח מקרוב - ובעשור האחרון קיוו קוסמולוגים שזה יהיה המצב בבעיה הנוכחית. עם זאת, הפער הולך ומחמיר מדי שנה, ונעשה קשה יותר ויותר להטיל ספק במדידות העוקבות. יש עכשיו הסכמה בנושא זה.
איש אינו מאמין שהמודל הקוסמולוגי הסטנדרטי שגוי לחלוטין. אבל משהו לא בסדר - אולי בתצפיות או אולי בפרשנותן. אבל שני התרחישים נראים לא סבירים. האפשרות האחרונה נותרה - לא סבירה באותה מידה, אך פחות ופחות מקובלת: משהו משתבש במודל הקוסמולוגי עצמו.