אנרגיה אפלה - מקור אנרגיה לא ידוע שגורם להתפשטות היקום שלנו להאיץ - לא קיימת למעשה, על פי מחקר חדש.
התרשמותו של אמן זה מראה את התפתחות היקום שמתחילה במפץ הגדול משמאל ואחריו הופעת הרקע הקוסמי של המיקרוגל. היווצרות הכוכבים הראשונים מסיימת את העידנים האפלים הקוסמיים, ולאחר מכן היווצרותן של גלקסיות. קרדיט תמונה: מ. וייס / מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה.
אנרגיה אפלה נחשבת בדרך כלל לכוח אנטי כבידה חלש הפועל ללא תלות בחומר ומהווה כשני שלישים מצפיפות האנרגיה המסה של היקום.
מודל Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM), ששימש כמודל הקוסמולוגי הסטנדרטי במשך רבע מאה, דורש אנרגיה אפלה כדי להסביר את התאוצה הנצפית בקצב התרחבות הקוסמוס.
אסטרופיזיקאים מבססים מסקנה זו על מדידות של המרחקים לפיצוצי סופרנובה בגלקסיות רחוקות, שנראה כי הן רחוקות יותר ממה שהן אמורות להיות אם התפשטות היקום לא הייתה מואצת.
עם זאת, קצב ההתפשטות הנוכחי של היקום מאותגר יותר ויותר על ידי תצפיות חדשות.
ראשית, עדויות מהזוהר של המפץ הגדול - רקע המיקרוגל הקוסמי - מראות שהתפשטות היקום המוקדם עומדת בסתירה להתפשטות הנוכחית, אנומליה המכונה מתח האבל.
בנוסף, בניתוח של נתונים חדשים ברמת דיוק גבוהה מהמכשיר הספקטרוסקופי של אנרגיה כהה (DESI), מדענים מצאו שמודל ΛCDM אינו מתאים כמו מודלים שבהם אנרגיה אפלה מתפתחת עם הזמן, במקום להישאר קבוע.
קשה לפתור גם את המתח האבל וגם את ההפתעות שחשף DESI במודלים המשתמשים בחוק התפשטות קוסמי מפושט בן 100 שנה - המשוואה של פרידמן.
זה מניח שבממוצע, היקום מתרחב בצורה אחידה - כאילו אפשר להעביר את כל המבנים הקוסמיים דרך בלנדר כדי להכין מרק חסר תכונה, ללא מבנה מסובך.
עם זאת, היקום הנוכחי מכיל למעשה רשת קוסמית מורכבת של צבירי גלקסיות ביריעות וחוטים המקיפים ומשחילים חללים ריקים עצומים.
"הממצאים שלנו מראים שאנחנו לא צריכים אנרגיה אפלה כדי להסביר מדוע נראה שהיקום מתרחב בקצב מואץ", אמר פרופסור דיוויד וילטשייר.
"אנרגיה אפלה היא זיהוי שגוי של וריאציות באנרגיה הקינטית של ההתפשטות, שאינה אחידה ביקום גבשושי כמו זה שאנו חיים בו בפועל."
"המחקר מספק ראיות משכנעות שעשויות לפתור כמה משאלות המפתח סביב המוזרויות של הקוסמוס המתרחב שלנו."
"עם נתונים חדשים, ניתן יהיה ליישב את התעלומה הגדולה ביותר של היקום עד סוף העשור."
העדויות החדשות תומכות במודל נוף הזמן של התפשטות קוסמית, שאין לו צורך באנרגיה אפלה מכיוון שההבדלים באור המתיחה אינם תוצאה של יקום מואץ אלא תוצאה של האופן שבו אנו מכיילים זמן ומרחק.
זה לוקח בחשבון שכוח הכבידה מאטה את הזמן, ולכן שעון אידיאלי בחלל ריק מתקתק מהר יותר מאשר בתוך גלקסיה.
המודל מציע ששעון בשביל החלב יהיה איטי בכ-35% מאותו שעון במיקום ממוצע בחללים קוסמיים גדולים, כלומר עוד מיליארדי שנים היו חולפות בחלל חללים.
זה בתורו יאפשר התרחבות רבה יותר של החלל, מה שייראה כאילו ההתפשטות הולכת ונעשית מהירה יותר כאשר חללים ריקים עצומים כל כך גדלים לשלוט ביקום.
"יש לנו כעת כל כך הרבה נתונים שבמאה ה-21 נוכל סוף סוף לענות על השאלה - איך ולמה חוק הרחבה ממוצע פשוט נובע מהמורכבות?" אמר פרופסור וילטשייר.
"חוק התפשטות פשוט התואם את תורת היחסות הכללית של איינשטיין אינו חייב לציית למשוואה של פרידמן."
"ללוויין Euclid של ESA, ששוגר ביולי 2023, יש את הכוח לבדוק ולהבחין בין משוואת פרידמן לבין חלופת הזמן".
"עם זאת, זה ידרוש לפחות 1,000 תצפיות עצמאיות בסופרנובות באיכות גבוהה".
הלִלמוֹדפורסם ב-הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה: מכתבים.
_____
אנטוניה זייפרטet al. 2025. עדויות לסופרנובות לשינוי יסודי במודלים קוסמולוגיים.MNRASL537 (1): L55-L60; doi: 10.1093/mnrasl/slae112
