ASCOLA_7_Jun-2022

אסכולה 29 07 הגלקסיה, והוא מכיל פי חמישה מהחומר הרגיל. הקו הרביעי, הקו השחור הרציף, שסביבו מפוזרות נקודות התצפיות המרובעות, הוא תוצאה של סכום התרומות השונות לעקומת הסיבוב: תרומת הגז, תרומת הכוכבים ותרומת החומר האפל; כלומר, סכום שלושת הקווים האחרים. ברור שלא נוכל להשיג התאמה טובה בין תוצאות התצפיות לבין התחזיות התיאורטיות, ללא השערה של קיום חומר אפל. בחמשת העשורים האחרונים הצטברו עדויות רבות אחרות לקיומו של החומר האפל ביקום. עדויות אלה מראות כי חומר זה אינו רק אפל, אלא גם שונה בתכלית מהחומר הרגיל שיוצר את כל מה שאנו רואים על פני כדור הארץ. התכונה העיקרית של החומר האפל המבדילה אותו מהחומר הרגיל היא שהוא אינו מושפע מהכוח האלקטרומגנטי ולא משתתף באינטראקציה אתו. לעומת זאת, הכוח האלקטרומגנטי ממלא תפקיד מרכזי בקביעת התכונות הפיזיקליות והכימיות של החומר הרגיל. הנתונים התצפיתיים מראים גם שהיקום מכיל פי חמישה יותר חומר אפל מהחומר הרגיל, כלומר מה שאנו מתארים כחומר "נורמלי" הוא למעשה חומר משני ויוצא דופן ביקום. זו הייתה אחת התגליות החשובות ביותר על היקום 80־ וה 70־ בקוסמולוגיה שלמדנו בשנות ה ס"מ. 21 הודות לקרינת 3 איור משמאל - תמונה של שצולמה NGC 6964 על ידי הטלסקופ היפני סובארו בתחום האור הנראה שנפלט מהכוכבים בגלקסיה. מימין - גז המימן הניטרלי משתרע ברחבי הגלקסיה על מרחקים הגדולים בהרבה מהכוכבים. השטחים המתוארים בשני צידי האיור שווים. Shutterstock / Arthur Balitskii : איור Tom Oosterloo : איור דופלר כדי למדוד את מהירות הכוכבים והגז בגלקסיה הבחינה 70־ כפונקציה של המרחק ממרכזה. בשנות ה ,)Vera Rubin( המדענית האמריקאית ורה רובין שמדדה את מהירות הסיבוב של הכוכבים סביב מרכז הגלקסיה, שהעקומה מתנהגת באופן לא צפוי - היא נשארת קבועה אחרי מרחק מסוים מהמרכז. רובין שיערה שהתנהגות זו מתרחשת בגלל קיומו של החומר האפל, אבל הנתונים שהשתמשה בהם היו בתחום האור הנראה (שלא מגיע מרחוק מספיק), ולכן הם לא הראו את התופעה שרובין טענה שהיא קיימת בצורה משכנעת. באותה תקופה השתמש צוות הולנדי מאוניברסיטת חרונינגן, האוניברסיטה השנייה שלי, בראשות טיירד ) ורנזו סאנצ'יזי Tjeerd van Albada( ואן אלבדה ס"מ העוקבים אחר 21 ), בנתוני קרינת Renzo Sancisi( גז המימן בגלקסיה, כדי למדוד את עקומת הסיבוב. הצוות הצליח למדוד את מהירות סיבוב הגז במרחקים גדולים יחסית, כיוון שגז זה מגיע גם לחלקים החיצוניים של הגלקסיה, ומצא כי עקומת הסיבוב נשארת קבועה בקירוב (כפי שרובין טענה). אי־השתנות מהירות הסיבוב כפונקציה של המרחק מצביעה על נוכחותו של חומר מסוג נוסף (אפל), המהווה את רוב המסה של הגלקסיה. מראה דוגמה למדידת מהירות 3 צד שמאל של איור מעגלית באמצעות קו המימן, כפונקציה של המרחק . הצד הימני NGC 6503 ממרכז הגלקסיה הספירלית של האיור מראה תמונה של הגלקסיה בתחום האור הנראה. בצד השמאלי של האיור רואים סמלים מרובעים שמציגים את מהירות הסיבוב שנצפתה ס"מ של המימן. הקו המנוקד 21 באמצעות קרינת באותו צד מראה את תרומת הגז בתווך הבין־כוכבי לעקומת הסיבוב, והקו המקווקו מראה את תרומת הכוכבים לאותה עקומה, כאשר שתי התרומות נמדדות בצורה ישירה. מהאיור ברור שתרומת הכוכבים והחומר הבין־כוכבי קטנה מכדי להסביר את העקומה הנמדדת. הקו השלישי, הקו המקוטע־מנוקד, מראה את התרומה שצריכה להיות להילת החומר האפל כדי שנוכל להסביר את עקומת הסיבוב של הגלקסיה. כאמור, החומר האפל מגיע למרחקים גדולים יותר מכוכבים בתוך