Tip:
Highlight text to annotate it
X
מכל הדברים שהאנושות ראתה דרך טלסקופ,
יש מעטים יפים יותר מגלקסיה ספירלית.
מערבולת מלכותית של כוכבים, הם מסתובבים בריקוד קבוע וצפוי.
העובדה שאנחנו רואים הרבה מיליארדים מהן בטלסקופים
אומרת לנו שהן גם נפוצות וגם יציבות.
זה אולי מפתיע שזה די פשוט להבין את דרך הפעולה של הגלגלים הקוסמייםי האלה.
על ידי שילוב העקרונות הפיסיקליים שהעלה סר אייזיק ניוטון במאה ה17,
עם הכמות הנצפת של מסה בגלקסיה,
מדענים יכולים לחשב את הקצב בה הגלקסיות האלה מסתובבות.
על ידי שימוש בשיטות האלו, אסטרונומים צופים כמה מהר הכוכבים צריכים לזוז במרחקים שונים ממרכז הגלקסיה.
כוכבים קרובים למרכז ינועו לאט.
זה בגלל שיש מעט מסה בינם ומרכז הגלקסיה שמושך אותם.
כוכבים מעט יותר מרוחקים נעים מהר יותר,
מפני שהם נמשכים על ידי כל הכוכבים בינהם למרכז.
כשאנחנו מתרחקים, הכוכבים צפויים לנוע לאט יותר שוב.
המרחק העצום שלהם מקטין את הכבידה למשיכה עדינה,
אז הם נעים באיטיות במסלולים שלהם.
ביודעם זאת, מדענים הביטו בגלקסיות ומדדו כמה מהר הכוכבים נעו.
להפתעתם, הם מצאו שבעוד שהכוכבים שקרובים למרכז התנהגו כצפוי,
אלה הרחוקים יותר נעו מהר מדי.
ההבחנה הזו היתה הרסנית לתאוריות המסורתיות של כבידה ותנועה.
אם הכוכבים נעו במהירות שהמדידות הראו,
הגלקסיות היו צריכות לקרוע את עצמן.
זה היה משבר, והאסטרונומים והפיזיקאים חיפשו נואשות טעות בחישובים שלהם.
האם תאורית הכבידה של ניוטון היתה טעות?
האם תאורית התנועה שלו היתה שגיאה?
או האם זה היה אפשרי שהאסטרונומים מדדו בצורה לא נכונה את מסת הגלקסיות?
כל האפשרויות נחקרו, וכולן נשללו. חוץ מאחת.
כיום, מדענים מאמינים שהתשובה נמצאת בסוג לא ידוע קודם לכן של חומר, שנקרא חומר אפל.
החומר האפל ניתן לתאור כענן שמקיף את רוב הגקסיות.
החומר הזה הוא מאוד שונה. הוא מושפע מהגרויטציה,
אבל הוא בלתי נראה לאור נראה וכל סוג אחר של קרינה אלקטרומגנטית.
השם "חומר אפל" מגיע מחוסר היכולת של החומר לקלוט או להחזיר אור.
חומר אפל מוסיף לכבידה של הגלקסיה
ומסביר את מהירות הסיבוב של הכוכבים שרחוקים ממרכז הגלקסיה.
חומר אפל עדיין לא נצפה ישירות,
אבל מדענים מאמינים שהוא כנראה אמיתי,
בעיקר בגלל שהאופציות האחרות נשללו.
בשימוש בעשרות גישות, אסטרונומים ופיסיקאים ממשיכים לחפש עדות ישירה
שתוכיח שתאורית החומר האפל נכונה.
השאלה היא אחר משאלות מחקר הפיסיקה החשובות ביותר של המאה ה21.