נוסח השאלה המקורי: מסה מעוותת את המרחב-זמן. מכיוון שגלקסיות אינן "תלויות" ביקום כך סתם, האם הן מסתובבות סביב חור שחור סופר מאסיבי או שהן תלויות בקשר כבידתי בינן לבין עצמן או שמה ישנה תיאוריה אחרת?
ראשית נבהיר שחור שחור על-מסיבי הינו חור שחור שמסתו הינה עצומה כ 10 בחזקת חמש (ואף ותר) מסות שמש. אנו מניחים שבמרכזי הגלקסיות ישנו חור שחור שכזה. אולם אין אנו מניחים קיומם של חורים מאסיביים במרחב הבין גלקטי שיכול להניע גלקסיות.
בקנה מידה קוסמולוגי ישנו כמובן כח גרוויטציה בין הגלקסיות אך נשאלת שאלה מעניינת האם זהו אותו כוח כבידה אוניברסאלי, כלומר הכוח הניוטוני הפרופורציונאלי הפוך לריבוע המרחק.
תמונה באדיבות נאס"א
אך טבעי להניח שכח הכבידה האוניבסאלי (הניוטוני) תקף בכל מרחק שהוא ועל כן פועל בין הגלקסיות השונות ביקום. אולם, המעניין הוא שתצפיות לא מאששות זאת במדוייק. חוסר הבנתנו קשור בין היתר לקיומו (או אי קיומו) של חומר אפל.
על כן, עלינו להבהיר לעצמנו את מקור החומר האפל.
ישנן הנחות שכח הגרוויטציה נופל במרחקים עצומים מהר יותר מהחוק הריבועי ההופכי. אנו גם יכולים להניח שהיקום הינו איזוטרופי בקנה מידה קוסמולוגי ועל כן כל גלקסיה מוקפת מכל עבריה בהתפלגות מסה איזוטרופית וכפועל יוצא מכך אפשר לחשוב שלמעשה הכוח נטו הינו אפס.
ישנן גם תאוריות למינהן המכניסות תיקון בחוקי הדינמיקה הניוטונית בקנה מידה הקוסמולוגי (MOND).
נסכם אם כן ששאלתך אינה טריוויאלית. איננו יודעים בוודאות כיום באיזה אופן פועל כח הגרוויטציה בין הגלקסיות בקנה המידה הגדול.
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
