by מדידה חדשה של היקום אישרה שאנרגיה אפלה מהווה כמעט 69 אחוז מכל הדברים.
המשמעות היא ש-31 האחוזים הנותרים נשארים חשובים; הן המגוון הנורמלי – החלקיקים והכוחות המרכיבים את כל מה שאנו יכולים לראות – והן החומר האפל, פולטרגייסט הכבידה המסתורי שאחראי לתנועות והשפעות שלא ניתן כעת להסביר בשום דרך אחרת.
“קוסמולוגים מאמינים שרק כ-20% מכל החומר הוא חומר רגיל או ‘בריוני’, הכולל כוכבים, גלקסיות, אטומים וחיים”, מסביר האסטרונום מוחמד עבדאללה ממכון המחקר הלאומי של מצרים לאסטרונומיה וגיאופיזיקה באוניברסיטת צ’יבה ביפן.
“כ-80 אחוז מורכבים מחומר אפל, שטבעו המסתורי עדיין אינו ידוע, אך עשוי להיות מורכב מחלקיקים תת-אטומיים שטרם התגלו.”
אנרגיה אפלה, לעומת זאת, היא יותר כוח. אנחנו גם לא יודעים מה זה. זה השם שאנו נותנים לכל דבר שמניע את ההתפשטות המואצת של היקום, ויש הרבה מהם בחוץ. מדידות חוזרות ונשנות הראו שהוא מהווה את רוב צפיפות החומר-אנרגיה של היקום, בכמות הנוטה להיות בסביבות 70 אחוז.
עד כה, קשה מאוד לקבוע את קצב ההתפשטות של היקום, אבל יש הרבה סיבות טובות מדוע מדענים רוצים לעשות זאת. צמצום צפיפות החומר-אנרגיה של היקום יכולה לעזור למדענים להבין מהי אנרגיה אפלה, כיצד היא השפיעה על התפשטות היקום בעבר ומה עשוי לקרות בעתיד: התפשטות נצחית של היקום או היפוך והתכווצות למחנק אחד גדול. .
שיטה מוכחת לגלות כמה אנרגיה אפלה יש מסתמכת על צבירי גלקסיות. הסיבה לכך היא שהם עשויים מחומר שהתחבר תחת כוח הכבידה לאורך תוחלת החיים של היקום, כ-13.8 מיליארד שנים.
על ידי השוואת מספר הגלקסיות בצביר גלקסיות והמסה שלהן באמצעות הדמיות מספריות, מדענים יכולים לחשב את היחסים בין חומר ואנרגיה.
“מכיוון שצבירי הגלקסיות של היום נוצרו מחומר שקרס תחת כוח הכבידה שלו במשך מיליארדי שנים”, מסבירה האסטרונומית ג’יליאן וילסון מאוניברסיטת קליפורניה מרסד, “מספר צבירי הגלקסיות הנצפים כיום, מה שמכונה “שפע הצביר”, יש הגיב מאוד רגיש לתנאים קוסמולוגיים ובפרט לכמות החומר הכוללת”.
עם זאת, מכיוון שרוב המסה מגיעה מחומר אפל, קשה למדוד ישירות את המסה של צביר גלקסיות. במקום זאת, החוקרים קבעו את המסה של צבירי הגלקסיות במסד הנתונים שלהם וניתחו אותם בקפידה באמצעות טכניקת ה-GalWeight של הצוות כדי להבטיח שכל אחד מהם מכיל רק גלקסיות צביר על ידי ספירת מספר הגלקסיות בכל צביר בודד. מכיוון שלצבירי גלקסיות מסיביות יותר יש יותר גלקסיות – קשר המכונה יחס העושר המסה (MMR) – החוקרים הצליחו להעריך את המסה הכוללת של כל אחד מצבירי המדגם שלהם.
לאחר מכן הם הריצו הדמיות מספריות כדי ליצור צבירי גלקסיות עם פרופורציות משתנות של אנרגיה אפלה וחומר. ההדמיות שהגיעו הכי קרוב לצבירי הגלקסיות שנצפו הגיעו מיקום שהיה 31 אחוז חומר.
זה קרוב מאוד (ושיפור ביחס) למאמצים הקודמים של הצוות, שהניבו תכולת אנרגיה אפלה של 68.5 אחוזים וחומר של 31.5 אחוזים. זה גם מתאים מאוד למדידות אחרות של צפיפות החומר-אנרגיה של היקום, מה שמרמז שאנחנו קרובים להצמיד אותה.
“הצלחנו לבצע את המדידה הראשונה של צפיפות החומר באמצעות MRR, אשר תואמת מצוין את המדידה שהתקבלה על ידי צוות פלאנק בשיטת הרקע הקוסמי של המיקרוגל”, אומר האסטרונום Tomoaki Ishiyama מאוניברסיטת צ’יבה.
“עבודה זו מראה עוד כי ריבוי מקבץ הוא טכניקה מתחרה להגבלת פרמטרים קוסמולוגיים ומהווה השלמה לטכניקות שאינן מקבצות כגון אניזוטרופיות CMB, תנודות בריון אקוסטיות, סופרנובות מסוג Ia או עדשות כבידה”.
המחקר פורסם ב כתב העת האסטרופיזי.
