באדיבות וויקיפדיה
בעקבות התצפיות שערך השווה אדווין האבל את המהירות הרדיאלית של גלקסיות עם הערכת המרחקים אליהן. האבל מצא מתאם ברור בין המהירות הרדיאלית – נמדדת בעזרת סטייה לאדום של קווי הספקטרום – והמרחק הנמדד במגוון שיטות של נרות תקניים. השיפוע של הגרף הליניארי של מהירות ביחס למרחק, מגדיר את קצב ההתפשטות של היקום. תוצאה בסיסית זו של אסטרונומיה האקסטרה-גלקטית נקראת יחס האבל. יש הקוראים לתוצאה זו חוק האבל. אבל, הוא אינו חוק הטבע כמו חוק הכבידה העולמי של ניוטון או חוקי התרמודינמיקה. אין חוק בפיזיקה הדורש מגלקסיות לנוע לכל עבר או להגביר את מהירותן כאשר המרחק גדל. יחס האבל הוא תוצאה תצפיתית גרידא. עם זאת, זהו רמז חיוני המסייע לנו להבין את היקום שבו אנו חיים.
אסטרונומים משתמשים במונח "היסט לאדום" כקיצור למהירות התרחקות הנובעת מהתרחבות היקום. למרות שהבסיס המושגי של היסט לאדום הנובע מאפקט דופלר והיסט לאדום קוסמולוגי מקורם שונה לחלוטין, התיאורים המתמטיים שלהם זהים, כל עוד מהירות ההתרחקות קטנה הרבה יותר ממהירות האור. ניתן לבטא את אפקט דופלר בדרך זו δλ / λ = v / c, כאשר δλ הוא ההפרש בין אורך הגל של האור הנצפה לבין אורך הגל של אור ממקור האור נייח. האסטרונומים מגדירים את ההיסט לאדום בעזרת הסמל z, כאשר z = δλ / λ = v / c . זהו מספר טהור ללא יחידות; הוא שווה לשינוי באורך גל חלקי אורך הגל או למהירות הגלקסיה (v) חלקי מהירות האור (c).
גרסה מודרנית המתארת את היחס של האבל מרחיבה את הקשר הליניארי בין ההיסט לאדום למהירות, ומרחיקה אותו מאות פעמים אל החלל, בהשוואה לעבודה המקורית של האבל. מהירות ההתרחקות מגיעה עד כדי 30,000 ק"מ/שנייה, או 10% ממהירות האור, היא נמדדת בקלות עבור גלקסיות עמומות. המרחק הגדול ביותר שנמדד בעזרת יחס האבל הוא 500 מגה-פארסק. במילים אחרות, אנו יכולים לזהות גלקסיות שמרחקן עולה על 1.5 מיליארד שנות אור, והן מתרחקות מאיתנו במהירות של 28 מיליון קמ"ש! שתי הכמויות המופיעות יחס האבל אינן קלות למדידה. קל יחסית למדוד היסט לאדום עבור גלקסיה; נדרש רק הספקטרום של הגלקסיה. עם זאת, מדידה אמינה של המרחק עלולה להיות קשה מאוד.
באדיבות וויקיפדיה
בשנת 1998, שני צוותים נפרדים של אסטרונומים גילו שיחס האבל אינו מתקיים במרחקים גדולים. במלים אחרות, הגרף שאמור היה להיות לינארי, המרחק לעומת ההיסט לאדום, סוטה מהקו הישר. האסטרונומים היו חדורי מוטיבציה לבצע את התצפיות הקשות שלהם תחת ההנחה שקצב ההתרחבות של היקום המתפשט היה מהיר יותר בעבר. כאשר הגלקסיות מושכות זו את זו בכוח הכבידה, הן מאטות את קצב ההתפשטות הקוסמית. שתי הקבוצות הללו השתמשו בסופרנובות כנרות תקניים כדי למדוד מרחקים גדולים ביקום, והם הופתעו לחלוטין מהתוצאות שהתקבלו. במקום שקצב התפשטות היקום יקטן, הם מצאו שקצב ההתפשטות הולך וגדל. היקום מתרחב מהר יותר ויותר! האצה זו נגרמת על ידי כוח דוחה שעדיין אינו מובן, ונקרא "אנרגיה אפלה".
Author: Chris Impey