מהפכה בקוסמולוגיה: מחקר חדש מערער את קיומו של החומר האפל

האם ייתכן שכל מה שחשבנו על מבנה היקום שגוי? מחקר חדש מציע תיאוריה נועזת, ולפיה החומר האפל – אותו מרכיב מסתורי שמילא תפקיד מרכזי בתיאוריות הקוסמולוגיות – כלל אינו קיים. התיאוריה החדשה מעוררת סקרנות, ופותחת את הדלת להבנה שונה לגמרי של היקום שסביבנו.

המודל הקיים: שלושה מרכיבים עיקריים

עד כה, התיאוריה הקוסמולוגית המקובלת גרסה שהיקום מורכב מכ־5% חומר רגיל – זה שאנחנו רואים ונוגעים בו – כ־27% חומר אפל (שאיננו רואים אך השפעתו מורגשת) וכ־68% אנרגיה אפלה. החומר האפל, אותו חלק בלתי נראה של היקום, נחשב עד היום לרכיב חיוני בהבנת תנועת גלקסיות, התפשטות היקום ומבנהו הגרביטציוני.

אבל מחקר חדש שפורסם לאחרונה מעז לערער על כל זה.

מודל חדש: CCC+TL משנה את כללי המשחק

פרופ' רג'נדרה גופטה, פיזיקאי מאוניברסיטת אוטווה, מציע גישה אחרת לגמרי. הוא פיתח מודל קוסמולוגי חדש בשם CCC+TL, שמבוסס על שילוב של שתי תיאוריות:

• CCC – תיאוריה הגורסת כי הכוחות הפיזיקליים ביקום נחלשים לאורך הזמן
• TL (Light Fatigue) – רעיון לפיו האור מאבד אנרגיה במהלך מסעותיו במרחקים קוסמיים

השילוב בין שתי התיאוריות הללו מספק, לפי גופטה, הסבר לתצפיות אסטרונומיות רבות – מבלי להזדקק לנוכחות של חומר אפל.

האם החומר האפל באמת מיותר?

לטענתו של גופטה, כל אותן תופעות קוסמולוגיות שייחסנו עד כה לחומר אפל, אפשר להבין דווקא דרך שינויים בתכונות הבסיסיות של היקום – למשל, היחלשות הכבידה, ולא דרך נוכחות של חומר בלתי נראה. לדבריו, גם התפשטות היקום המואצת, שיוחסה עד כה לאנרגיה אפלה, עשויה להיגרם פשוט מהשינויים בכוחות הפיזיקליים עצמם.

המחקר מתבסס גם על ניתוח חדש של היסט הדופלר של גלקסיות – מה שמכונה "הסחה לאדום" – ועל סקירה מעמיקה של מאמרים עדכניים שבחנו את ההתפלגות של גלקסיות ביקום הקרוב ואת המבנה הקולי הקדום של היקום.

מדע אמיץ – עם גיבוי תצפיתי

"ישנם חוקרים שטענו בעבר נגד קיומו של החומר האפל," אומר גופטה, "אבל לדעתי זו הפעם הראשונה שמישהו מציג מודל קוסמולוגי שלם, שמוותר עליו לגמרי – ועדיין עולה בקנה אחד עם התצפיות המרכזיות שאנחנו מכירים." המודל, לדבריו, גם תואם את הערכתו הקודמת של גיל היקום: 26.7 מיליארד שנה – כפול ממה שמקובל כיום במדע.

צוהר לעידן חדש בקוסמולוגיה?

אם אכן יתברר שהחומר האפל מיותר להבנת היקום, מדובר יהיה באחת הסנסציות הגדולות במדע המודרני. קבוצות מחקר נוספות ברחבי העולם צפויות לבדוק בקרוב את תוקפו של המודל החדש, אך כבר עתה ברור שהוא מציב אתגר אמיתי לתיאוריה המקובלת.

עבור הקהילה המדעית, זו הזדמנות לשאול מחדש שאלות יסוד על טבעו של היקום – ולקחת צעד אמיץ לעבר הבנה עמוקה יותר של מה שמסתתר מאחורי הרקיע.