אחת השאלות הבסיסיות והמרתקות בחקר היקום, הינה כיצד נוצרו הגלקסיות? על פי התיאוריה המקובלת ביותר היום, הגלקסיות נוצרו כתוצאה מהתנגשויות אקראיות, בהן התמזגו גלקסיות קטנות יותר לגלקסיות גדולות. מצבורים של חומר אפל התנגשו זה בזה והתאחדו. החומר ממנו נוצרים הכוכבים נטמע בחומר האפל הרב, ובתהליכים שונים נוצרו הכוכבים.
על פי תיאוריה זו, יצירת הגלאקסיות הינה תהליך אקראי. כתוצאה מכך הגלקסיות צריכות להיות שונות מאוד זו מזו. ניתן לאפיין כל אחת מן הגלאקסיות על ידי שישה פרמטרים שונים:
א. מאסת הגלקסיה
ב. אחוז החומר הנראה (הבריוני) בגלאקסיה
ג. התנע הזוויתי של הגלאקסיה
ד. גודל
ה. גיל
ו. היסטורית ההתנגשויות ממנו נוצרה הגלאקסיה
אם אכן התיאוריה הנוכחית נכונה, והגלאקסיות נוצרו בתהליך אקראי, ששת הפרמטרים הללו צריכים להיות בלתי תלויים.
לאחרונה העלתה קבוצת חוקרים את הטענה, כי אם ניתן לאפיין כל גלקסיה באמצעו שישה פרמטרים בלתי תלויים, הרי שאין צורך להשתמש בששת הפרמטרים שצוינו לעיל, כל שישה פרמטרים בלתי תלויים יאפיינו כל גלאקסיה.
החוקרים בחנו את אור הנפלט מאטומי המימן במאות גלקסיות מסוגים שונים, בעיקר אור באורך גל מסוים, המאפיין את אטומי המימן, וניתחו שישה פרמטרים בלתי תלויים שעלו מאור זה:
א. מאסת המימן בגלקסיה
ב. מהירות הגלקסיה (הנמדדת באמצעות היסט דופלר של באורך הגל של האור הנפלט על ידי אטומי המימן
בגלקסיה)
ג. רוחב הפס (בפועל האור אינו נפלט בדיוק באורך הגל התיאורטי של אטום המימן אלא בפיזור של אורכי גל מסביב לאורך הגל התיאורטי)
ד. רדיוס הגלקסיה (שני רדיוסים נמדדו, אחד אפיין מעגל התוחם את האזור ממנו נפלט 50 אחוז מהאור של
הגלקסיה, והשני אפיין מעגל התוחם 90 אחוז אזור ממנו נפלטו)
ה. הזווית בה נפלט האור ביחס לקו הראיה
ו. עוצמת ההארה בארבעה צבעים שונים
ניתוח הנתונים העלה תוצאות מפתיעות למדי. למרות שהפרמטרים הנמדדים אמורים להיות בלתי תלויים זה בזה, מצאו החוקרים, כי הפרמטרים הללו תלויים לחלוטין זה בזה. למעשה, החוקרים קבעו כי במקום שישה פרמטרים בלתי תלויים, קיים פרמטר בודד, אשר ערכו קובע את ערכם של ששת הפרמטרים שמדדו.
השאלה מהו אותו פרמטר אשר קובע את כל השאר הינה מרתקת, אך לא קיבלה מענה בעבודה זו. החוקרים, אינם מסוגלים לקבוע מהו הפרמטר הנ'ל, אולם הם הראו כי הוא תלוי במאסת הגלקסיה.
העובדה כי החוקרים קבעו כי פרמטר בודד שולט בתכונות הגלקסיה השונות, עומדת בסתירה להנחה כי הגלקסיות נוצרו בתהליך אקראי לחלוטין. החוקרים לא הצליחו לגלות רמזים אשר יעידו כיצד אם כן נוצרו הגלקסיות, אולם עבודתם תדרבן גל חדש של מחקרים במטרה להסביר את ממצאיהם.
מאת: ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון וייצמן למדע
ביבליוגרפיה
1. Galaxies appear simpler than expected, Disney et. al. Nature 455, 108
. How do Galaxies Form, Sidney Van den Berga, Nature 455, 1049.2
הערה לגולשים:
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
