טבעת איינשטיין חושפת את תעלומת החומר האפל

(דן טרי) - על פי חוקרים, ייתכן שזוהי מסת החומר האפל הטהור הקטנה ביותר שהתגלתה אי פעם.

חפץ מוזר, שהתגלה לראשונה

העצם מופיע באור אינפרא אדום, מתואר בלבן (מקור תמונה: צוות מחקר).

זה עתה התגלתה מסת חומר אפל, בעלת מסה גדולה פי מיליון מזו של השמש, הממוקמת במרחק של כ-10 מיליארד שנות אור מאיתנו, ובעיקר שאין בה כוכבים כלל.

זה הופך אותו למועמד חזק לגוש החומר האפל הטהור הקטן ביותר שתועד אי פעם. התגלית לא רק מחזקת את מודל החומר האפל הקר (CDM), אלא גם מציבה מגבלות מחמירות יותר על טבעם והתנהגותם של חלקיקי החומר האפל, שכן פיזיקאים ואסטרונומים ממשיכים לחפש את "החומר הבלתי נראה" השולט במבנה היקום.

התגלית הגיעה מתצפיות על טבעות איינשטיין, תופעה של עדשות כבידה שבה מסות גדולות בחזית מעוותות את המרחב ומכופפות אור מגלקסיות רקע כדי ליצור טבעת אור סביב הגלקסיה שבחזית.

מעניין לציין, מדענים מצאו את העצם המוזר רק במקרה בזמן ניתוח תמונות טורנדו מאור רדיו בשילוב עם תמונות אינפרא אדום.

באופן ספציפי, הם הבחינו בחריץ יוצא דופן בטבעת הבהירה, שניתן להסבירו רק על ידי נוכחות של מסה בלתי נראית בין נתיב האור לנקודת התצפית.

כדי להבין תופעה זו, הצוות השתמש ברשת עולמית של טלסקופי רדיו כדי ליצור "טלסקופ בגודל כדור הארץ" בעל רזולוציה גבוהה במיוחד. ככל שקו הבסיס גדול יותר, כך הצוות יכל לראות יותר פרטים במבנה האור עם העדשה.

בבדיקה מדוקדקת יותר, הם הבחינו ב"חריץ" בקשת אור הרדיו, תופעה שניתן להסביר רק על ידי עצם מסיבי הממוקם בין גלקסיות הרקע לגלקסיות הקדמיות.

המפתח להבנת טבעו של החומר האפל

ייתכן שטבעת איינשטיין עזרה לאנושות למצוא את החומר האפל הקטן ביותר (צילום: צוות מחקר).

נתוני התצפית עולים בקנה אחד עם מודל החומר האפל הקר, שהוא אבן יסוד להבנתנו את אופן היווצרות הגלקסיות לאורך זמן, אמר הצוות.

"גילוי עצמים בעלי מסה נמוכה כמו זה הוא המפתח להבנת טבעו של החומר האפל", אמר חבר הצוות כריס פסנאכט.

עם זאת, ישנן כיום שתי השערות נפרדות לגבי עצם זה. במקרה הראשון, העצם יכול להיות גלקסיה ננסית רדומה. במקרה השני, העצם הוא מסה טהורה לחלוטין של חומר אפל, כלומר אין בו כלל רכיבים כוכבים.

אם ניתן לאשר שמדובר בגוש של חומר אפל, זה יהיה העצם האפל הקטן ביותר שהתגלה אי פעם, והוא יהיה קטן כמעט פי 100 מעצמים אפלים שנצפו בעבר.

בהתאם לכך, תגלית זו אינה רק אבן דרך באסטרונומיה, אלא גם אתגר לתורת החומר האפל: האם נוכל להאמין שחומר אפל מפוזר באופן שווה וחלק, או שמא הוא באמת "קעור" עם בלוקים טהורים קטנים מאוד?

מהי תופעת העדשה הכבידתית - טבעות איינשטיין?

עדשות כבידה היא תופעה של אור מעצם מרוחק (כגון גלקסיה או קוואזר) המתעקם כאשר הוא עובר דרך אזור בחלל בעל מסה גדולה מאוד (כגון גלקסיה, צביר גלקסיות או חור שחור).

כאשר מקור האור, העצם הכפוף והצופה מיושרים כמעט בצורה מושלמת, האור מכופף למעגל אור שלם, הנקרא טבעת איינשטיין, שחזה לראשונה על ידי אלברט איינשטיין בשנת 1936.

תופעה זו עוזרת לאסטרונומים "לראות" עצמים לא זוהרים כמו חומר אפל, משום שהיא חושפת מסה בלתי נראית שמעוותת את החלל.

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vong-einstein-he-lo-bi-an-ve-vat-chat-toi-20251014084039095.htm