עקומת סיבוב של גלקסיה

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
עקומות סיבוב של גלקסיות. סירטוט סכמתי. הקו המקוקו מציין את התחזית מחוקי ניוטון ואילו הקו הרציף מציין את התצפיות.

עקומת סיבוב של גלקסיה (באנגלית galaxy rotation curve) הינה עקומה בה מסורטטים מהירות הסיבוב של כוכבים וענני גז בגלקסיה (בציר האנכי) כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה (הציר האופקי).

על פי תורת הכבידה של ניוטון כח הכבידה בין שני גופים מתכונתי למכפלת המסות שלהם ולאחד חלקי ריבוע המרחק בינהם. על כן מדידת מהירות הסיבוב של גלקסיות כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה מאפשרת לנו לאמוד את כמות המסה הפנימית למרחק הנ"ל.


בעריכה

אם נניח כי כל המסה בגלקסיה היא מסה אותה אנו רואים, כגון כוכבים וגז אזי ניתן לצפות כי בגלקסיות ספירליות, מהירות הסיבוב של הכוכבים בחלקים החצוניים של הגלקסיה תרד כשורש המרחק (הקו המקוקו בסירטוט, ראו גם: חוקי קפלר). אבל בשנות השישים של המאה ה-20 מדידות של עקומת סיבוב של גלקסיות ספירליות הראו כי לא כך הדבר, ולמעשה המהירות קבועה (פחות או יותר) עם המרחק (קו רציף הסירטוט), כלומר המהירות לא תלויה במרחק. לואיס ולדרס (Louies Volders) בשנת 1959 ביצע משישות עקומת סיבוב של הגלקסיה M33. תחת ההנחה שחוקי ניוטון תקפים, המסקנה היא שקיים עוד רכיב של מסה בגלקסיה שאיננו יכולים לראותו, וכינו אותו חומר אפל. על מנת לציר עקומת סיבוב כזו הילת החומר האפל משתרעת למרחק גדול יותר מהחומר הניראה.

עקומות סיבוב של גלקסיות. התצפיות הספקטרוסקופיות נעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון

לדוגמא בתמונה, ניתן לראות את מהירות הסיבוב של הגלקסיות NGC1052 ו- NGC1023 כתלות במרחק הזוויתי ממרכז הגלקסיה. ממדידות כאלו ניתן לחשב את המסה הכוללת בגלקסיות. העקומות באיור הוכנו באמצעות תצפיות ספקטרוסקופיות שנעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון. כך ניתן להסיק על מסת הגלקסיה כולל מסת החומר האפל מתוך מדידת החומר הניראה בלבד.


תאורית החומר האפל עיקבית עם התאוריה המקובלת כיום להווצרות מבנים ביקום. למעשה כיום קוסמולוגיה בכללותה מתבססת על הימצאותו של חומר אפל.

ישנן תאוריות אחרות אשר מנסות להסביר את עקומת הסיבוב הגלקסיה. הבולטת ביותר היא מונד (MOND modified Nowtonian dynamics) אשר הוצעה ע"י מורדכי מילגרום ממכון וייצמן למדע בשנת 1981. תאוריה זו משנה את החוק השני של ניוטון (F=ma ) בתאוצות קטנות כמו המקרה בחלקים החיצוניים של הגלקסיה. תאוריה זו מציעה שבתאוצות קטנות הכח פרופרציונלי לתאוצה בריבוע.

ראו גם


הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית

מחברים


סמדר נאוז