היקום עתיק פי שניים מההערכות הנוכחיות, כך עולה ממחקר חדש שמאתגר את המודל הקוסמולוגי הדומיננטי ושופך אור חדש על מה שמכונה "בעיית הגלקסיה המוקדמת הבלתי אפשרית".
4 צפייה בגלריה
גלקסיה בחלל
גלקסיה בחלל
גלקסיה בחלל
(צילום: Shutterstock)
"המודל החדש ממקם את זמן היווצרות הקוסמוס מוקדם יותר על הסקאלה בכמה מיליארדי שנים, מה שאומר כי היקום מתוארך ל-26.7 מיליארד שנים, ולא 13.7 כפי שהוערך קודם לכן", כך אמר הפיזיקאי פרופ' ראג'נדרה גופטה מהפקולטה למדעים באוניברסיטת אוטווה, שערך את המחקר שממצאיו פורסמו בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
במשך שנים אסטרונומים ופיזיקאים חישבו את גיל היקום על ידי מדידת הזמן שחלף מאז המפץ הגדול ועל ידי חקר הכוכבים העתיקים ביותר, בהתבסס על ההיסט לאדום - תופעה פיזיקלית המתארת מצב שבו תדר האור הנמדד על ידי צופה נמוך יותר מהתדר שהיה לאור כאשר נפלט על ידי המקור - של האור המגיע מגלקסיות רחוקות.
4 צפייה בגלריה
גלקסיה בחלל
גלקסיה בחלל
גלקסיה בחלל
(צילום: Shutterstock)
בשנת 2021, הודות לטכניקות חדשות ולהתקדמות הטכנולוגיה, גיל היקום נאמד ב-13.797 מיליארד שנים באמצעות מודל למדא-CDM - פרמטריזציה (תיאור פרמטרי של עקום) של המודל הקוסמולוגי "המפץ הגדול" שבו היקום מכיל קבוע קוסמולוגי, המסומן על ידי האות היוונית למדא‏ (Λ), הקשור לאנרגיה אפלה, וחומר אפל קר.
המודל מתבסס על תורת היחסות הכללית כתאוריה הנכונה של כוח הכבידה בקנה מידה קוסמולוגי. המודל הופיע בסוף שנות ה-90 של המאה ה-20 כ"קוסמולוגית קונקורדנציה", לאחר תקופת זמן בה מאפיינים שונים של היקום נראו לא עקביים, ולא הייתה הסכמה רחבה על הרכב צפיפות האנרגיה של היקום.
עם זאת, מדענים רבים תהו על קיומם של כוכבים כמו HD 140283 - כוכב המרוחק כ-190 שנות אור מכדור הארץ, אשר נחשב לעתיק ביותר שגילו בני האדם (בן כ-13.2 מיליארד שנים), כך שהוענק לו שמה של הדמות התנ"כית מתושלח, שחי על פי המקרא עד גיל 969.
4 צפייה בגלריה
הכוכב HD 140283, שמכונה "מתושלח", ונחשב לעתיק ביותר שגילו בני האדם
הכוכב HD 140283, שמכונה "מתושלח", ונחשב לעתיק ביותר שגילו בני האדם
הכוכב HD 140283, שמכונה "מתושלח", ונחשב לעתיק ביותר שגילו בני האדם
(צילום: ויקיפדיה)
בנוסף התגלו כוכבים שמבוגרים בחלקם יותר מהגיל המשוער של היקום, על ידי גילוי של גלקסיות מוקדמות במצב אבולוציה מתקדם שהתאפשר על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב. נראה שלגלקסיות אלו, הקיימות רק 300 מיליון שנה בערך לאחר המפץ הגדול, יש רמת בגרות ומסה הקשורה בדרך כלל למיליארדי שנים של אבולוציה קוסמית. יתר על כן, הם קטנים באופן מפתיע, ומוסיפים שכבה נוספת של מסתורין למשוואה.
תגליתו של האסטרונום האמריקני ד"ר אדווין האבל בדבר ההיסט לאדום של האור המגיע מגלקסיות רחוקות, הובילה למסקנה שהגלקסיות מתרחקות זו מזו במהירות הולכת וגדלה ככל שהמרחק ביניהן גדול יותר. מסקנה זו היא הבסיס העיקרי לתיאורית המפץ הגדול, אשר אומצה כאמור כהסבר להיווצרות היקום.
האסטרו-פיזיקאי השווייצרי פרופ' פריץ צוויקי התנגד לתיאורית התפשטות היקום, מפני שהחישובים באותה העת הראו מהירות התפשטות שהייתה גדולה מדי ביחס לתצפיות. מיד עם פרסום התגלית ב-1929, פרופ' צוויקי סיפק השערה חלופית במקום התאוריה החדשה. הוא טען, שהאור מאבד אנרגיה במהלך מסעו בחלל, כתוצאה מפעולה הדדית כבידתית בין חלקיקי האור לבין גופים מסיביים בחלל.
4 צפייה בגלריה
ערפילית הסליל
ערפילית הסליל
ערפילית הסליל
(צילום: Shutterstock)
הרעיון הזה זכה לכינוי "האור המתעייף". פרופ' גופטה מצא כי על ידי מתן אפשרות לתיאוריה זו להתקיים במקביל ליקום המתרחב, ניתן לפרש מחדש את ההיסט לאדום כתופעה היברידית, ולא רק כתוצאה מהתפשטות. בנוסף לתיאוריית האור המתעייף של פרופ' צוויקי, פרופ' גופטה הציג במחקרו את הרעיון של "קבועי צימוד" (פרמטרים המבטאים את גודלו של צימוד) מתפתחים, כפי ששיער הפיזיקאי התיאורטי הבריטי פרופ' פול דיראק, שהיה ממניחי יסודות מכניקת הקוונטים וחתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 1933.
לדבריו של פרופ' דיראק, הקבועים הללו עשויים להשתנות לאורך זמן. על ידי מתן אפשרות להתפתח, ניתן להאריך את מסגרת הזמן להיווצרות גלקסיות מוקדמות שנצפו על ידי הטלסקופ ג'יימס ווב בהיסט לאדום גבוה מכמה מאות מיליוני שנים לכמה מיליארדי שנים. הדבר מספק הסבר אפשרי יותר לרמה המתקדמת של התפתחות ומסה שנצפו בגלקסיות עתיקות אלו. יתרה מכך, פרופ' גופטה מציע במחקרו שהפרשנות המסורתית של "הקבוע הקוסמולוגי", המייצגת אנרגיה אפלה האחראית להתפשטות המואצת של היקום, זקוקה לתיקון. במקום זאת, הוא מציע קבוע המסביר את התפתחות קבועי הצימוד. שינוי זה במודל הקוסמולוגי עוזר להתמודד עם הפאזל של גדלי גלקסיות קטנות שנצפו ביקום המוקדם, ומאפשר תצפיות מדויקות יותר.