שיחות עם ידידי ד', מס. 2

אני, 13 ביוני 2020:

אולי יעניין אותך: דיווח על טלסקופ ספקטרוגרפיה חדש, שמיועד לאסוף מידע מקיף שישמש למחקר האנרגיה האפלה.

ד':
מענין מאד. תודה.

הקטע:
 "But to unlock the information in those BAOs requires a detailed measurement of each target’s spectra. Those spectra can then be used to build the large 3D map of one-third of the sky, DESI’s overarching goal."
להבנתי ההתבססות על ספקטרוסקופיה מאפשרת למדוד את הסחת דופלר של קוי הספקטרום, ולכן מדידות חוזרות וההפרש בהסחה ביניהן יגלו את התנודות האקוסטיות שהוזכרו קודם.

המשפט השני על בנית התמונה ה-3D מבלבלת אותי, אבל אולי ניתן להבין טוב יותר במאמר המקורי.

האם המשפט:
The unprecedented maps from DESI will allow us to measure how the universe has expanded over time, to see how gravity and dark energy compete to pull and push material apart,”
מובן לך איך מבדילים בין משיכה "רגילה" למשיכה של חומר אפל?

אני:
היי,
נראה לי שבקשר לתמונה התלת-ממדית, הכוונה היא שמתוך ידיעה של המרחק לכל גלקסיה (זה קצת במחלוקת עכשיו - אבל כללית ניתן לדעת זאת לפי "נרות תקניים"), אפשר יהיה לבנות (במחשב כמובן, לא פיזית) מפה תלת-ממדית, לפי זוית הראיה אל הגלקסיה (שתי זויות - הגבהה ואזימוט), ולפי המרחק של כל גלקסיה, ומהירות ההתרחקות שלה בכל מדידה, במשך 5 השנים.

מה שלא כל כך ברור לי: יחסית לזמן שעבר מהמפץ הגדול, ומתחילת ההאצה - מיליארדים של שנים - אז פרק הזמן של חמש שנות מדידה נראה לי קצר מאד מכדי להבחין בשינויים במהירות הגלקסיות ובהאצה; אבל אולי המדידות רגישות מאד, את זה אני לא יודע.


בקשר למשפט שציטטת, אני מבין כך: פה לא מדובר בחומר אלא באנרגיה אפלה, והיא (לפי ההשערה הנוכחית) גורמת לדחייה, לא למשיכה.
ככלל, פועלים שני "כוחות": אחד כוח "אמיתי", והוא הכבידה - שמושך את כל הגלקסיות ושואף להאט את ההתפשטות. והשני, שגורם להאצה, קיבל את השם "אנרגיה אפלה" (בהעדר הבנה אמיתית שלו). אז הכבידה והאנרגיה האפלה פועלים זה כנגד זה, ולכן נאמר
compete to pull and push

בוודאי ידוע לך, שאיינשטיין לא ידע שהיקום מתפשט, וכדי "להתגבר" על הכבידה שאמורה הייתה לכווץ אותו, הוא המציא את "הקבוע הקוסמולוגי" שלו, שאח"כ טען שהיה טעות חמורה...
ואחרי שאדווין האבל גילה שהיקום מתפשט, באמת ביטלו את ההמצאה הזאת של איינשטיין, וחשבו שהיקום בסוף ייעצר ויתחיל להתכווץ. אבל ממש לא מזמן, ב-1998, התגלה שהיקום דווקא מאיץ, וכדי להסביר את זה החזירו את "הטעות" של איינשטיין... אז הוא באמת טעה מעט מאד - בעיקר בקשר לאי-הוודאות.