Digital Tהינק Tקרסול (DTT)

מדענים חישבו במדויק את כמות החומר ביקום

אחת המטרות החשובות ביותר באסטרונומיה היא למדוד במדויק את כמות החומר הכוללת ביקום. זו משימה קשה מאוד אפילו עבור המתמטיקאי המתקדם ביותר. צוות מדענים מאוניברסיטת קליפורניה בריברסייד ביצע חישובים כאלה. המחקר נערך בשנת אסטרופיסיקל ז'ורנל מְשׁוּחרָר. צוות המדענים מצא כי חומר ידוע מהווה 31 אחוזים מכמות החומר והאנרגיה הכוללת ביקום. 69 האחוזים הנותרים הם חומר אפל ואנרגיה.

חומר אפל

- אם כל החומר ביקום היה מפוזר באופן שווה בחלל, היו בממוצע רק כשישה אטומי מימן למטר מעוקב ", אומר סופר המחקר מוחמד עבדאללה מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד. המדען מדגיש עם זאת, שרוב החומר הוא למעשה אפל החומר הוא. - אז אנחנו לא באמת יכולים לדבר על אטומי מימן, אלא על חומר שקוסמולוגים עדיין לא מבינים ", הוא אומר. חומר אפל אינו פולט או מחזיר אור, מה שמקשה מאוד על ראייתו. אך קיומם נבגד על ידי השפעות הכבידה שלהם. כך מסבירים מדענים את החריגות בסיבוב הגלקסיות ואת תנועת הגלקסיות באשכולות הגלקסיות. מדענים עדיין מנסים להבין מה בדיוק טיבו של החומר האפל ומה יוצר אותו, אך למרות שנים של מחקר, הם עומדים במקום.
הוא האמין כי חומר אפל ביקום אינו בריוני. זה כנראה מורכב מחלקיקים תת-אטומיים שטרם התגלו. אך מכיוון שהוא אינו מתקשר עם אור כמו חומר רגיל, ניתן לצפות בו רק באמצעות השפעות כוח משיכה, שלא ניתן להסביר אלא אם כן יש יותר חומר ממה שניתן לראות. מסיבה זו, רוב המומחים מאמינים כי חומר אפל נמצא בכל מקום ביקום ויש לו השפעה חזקה על מבנהו והתפתחותו.
עבדאללה מסביר כי אחת הטכניקות הטובות לקביעת כמות החומר הכוללת ביקום היא השוואת מספר הגלקסיות שנצפו מול יחידות נפח נבחרות ומודלים מתמטיים. מכיוון שגלקסיות מודרניות נוצרות מחומר שהשתנה במשך מיליארדי שנים בגלל כוח המשיכה, ניתן לחזות את כמות החומר ביקום.


- יותר חומר ייצור יותר אשכולות ", אומר עבדאללה. - האתגר של הצוות שלנו היה למדוד את מספר אשכולות הגלקסיה לצורך חישובים נוספים. עם זאת, קשה למדוד את מסת האשכול במדויק מכיוון שרוב העניין חשוך. משנה כך שלא נוכל לראות אותם דרך הטלסקופים, "הוא מוסיף.

מקור תמונה: Pixabay


מדידת מסת היקום



צוות אסטרונומים פיתח לראשונה כלי למדידת מסת הגלקסיות. ואז המדענים יישמו אותו על הנתונים שנאספו בעבר מסקר הסלואי הדיגיטלי של השמיים (SDSS), קטלוג גלקסיות ידוע שזמין לציבור. בסופו של דבר הם ביצעו חישובים וסימולציות כדי לקבוע את כמות החומר הכוללת ביקום.

הצלחנו לבצע את אחת המדידות המדויקות ביותר בתולדות מחקר מסוג זה - שכנעו את המחבר המשותף לפרסום, פרופסור גיליאן וילסון. - בנוסף, השיטה בה השתמשנו נתנה תוצאה דומה לטכניקות אחרות ", היא מוסיפה.

- היתרון הגדול של הטכניקה שלנו היה שאנחנו יכולים לקבוע את המסה של כל אשכול בנפרד במקום להסתמך על שיטות סטטיסטיות עקיפות יותר ", אומר אנטולי קליפין, מומחה לסימולציות מתמטיות וכותב שותף למחקר.
הודות לשילוב המדידות של צוותים רבים המשתמשים בטכניקות שונות, המדענים גילו כי העניין המוכר לנו הוא כ- 31,5 אחוז. (בתוספת מינוס 1,3%) מכל החומר והאנרגיה ביקום. קוסמולוגים מאמינים שרק 20% מהעניין הזה הוא חומר רגיל, כלומר בריון, המורכב מגלקסיות, כוכבים או אטומים. השאר, 80%, הוא חומר אפל.