Dark matter: How does it explain a star's speed? - Don Lincoln

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

תרגום: Ido Dekkers עריכה: eviatar edlerman

Of all the spectacles mankind has viewed through a telescope,

מכל הדברים שהאנושות ראתה דרך טלסקופ,

there are few lovelier than a spiral galaxy.

יש מעטים יפים יותר מגלקסיה ספירלית.

Majestic whirlpools of stars, they rotate in a stately and predictable dance.

מערבולת מלכותית של כוכבים, הם מסתובבים בריקוד קבוע וצפוי.

The fact that we see many billions of them in our telescopes

העובדה שאנחנו רואים הרבה מיליארדים מהן בטלסקופים

tells us they are both common and stable.

אומרת לנו שהן גם נפוצות וגם יציבות.

It is perhaps surprising that it is relatively easy to understand the inner workings of these cosmic pinwheels.

זה אולי מפתיע שזה די פשוט להבין את דרך הפעולה של הגלגלים הקוסמייםי האלה.

By combining physical principles worked out by Sir Isaac Newton in the late 17th century,

על ידי שילוב העקרונות הפיסיקליים שהעלה סר אייזיק ניוטון במאה ה17,

with the observed amount of mass in a galaxy,

עם הכמות הנצפת של מסה בגלקסיה,

scientists can calculate the rates at which these galaxies rotate.

מדענים יכולים לחשב את הקצב בה הגלקסיות האלה מסתובבות.

Using these techniques, astronomers predict how fast stars at different distances from the center of the galaxy should move.

על ידי שימוש בשיטות האלו, אסטרונומים צופים כמה מהר הכוכבים צריכים לזוז במרחקים שונים ממרכז הגלקסיה.

Stars very close to the center move slowly.

כוכבים קרובים למרכז ינועו לאט.

That's because there is very little mass between them and the center of the galaxy to pull them along.

זה בגלל שיש מעט מסה בינם ומרכז הגלקסיה שמושך אותם.

Stars a bit further away move faster,

כוכבים מעט יותר מרוחקים נעים מהר יותר,

because they are being pulled by all of the stars in between them and the center.

מפני שהם נמשכים על ידי כל הכוכבים בינהם למרכז.

As we get really far away, the stars are predicted to move slowly again.

כשאנחנו מתרחקים, הכוכבים צפויים לנוע לאט יותר שוב.

Their great distance reduces gravity to a gentle tug,

המרחק העצום שלהם מקטין את הכבידה למשיכה עדינה,

so they move leisurely in their orbits.

אז הם נעים באיטיות במסלולים שלהם.

Knowing this, scientists looked at the galaxies and measured how fast stars were moving.

ביודעם זאת, מדענים הביטו בגלקסיות ומדדו כמה מהר הכוכבים נעו.

To their surprise, they found that while the stars closer to the center of the galaxy behaved as predicted,

להפתעתם, הם מצאו שבעוד שהכוכבים שקרובים למרכז התנהגו כצפוי,

those further away moved far too quickly.

אלה הרחוקים יותר נעו מהר מדי.

This observation was devastating to the tradtional theories of gravity and motion.

ההבחנה הזו היתה הרסנית לתאוריות המסורתיות של כבידה ותנועה.

If the stars were moving as fast as their measurement suggested,

אם הכוכבים נעו במהירות שהמדידות הראו,

galaxies should have torn themselves apart.

הגלקסיות היו צריכות לקרוע את עצמן.

It was a crisis, and astronomers and physicists scrambled to find a mistake in their calculation.

זה היה משבר, והאסטרונומים והפיזיקאים חיפשו נואשות טעות בחישובים שלהם.

Was Newton's theory of gravity wrong?

האם תאורית הכבידה של ניוטון היתה טעות?

Was his theory of motion wrong?

האם תאורית התנועה שלו היתה שגיאה?

Or was it possible that astronomers had incorrectly measured the galaxy's mass?

או האם זה היה אפשרי שהאסטרונומים מדדו בצורה לא נכונה את מסת הגלקסיות?

All options were investigated, and all were ruled out. Except one.

כל האפשרויות נחקרו, וכולן נשללו. חוץ מאחת.

Today, scientists believe that the answer lies in a previously unknown kind of matter, called dark matter.

כיום, מדענים מאמינים שהתשובה נמצאת בסוג לא ידוע קודם לכן של חומר, שנקרא חומר אפל.

This dark matter can be envisioned as a cloud which surrounds most galaxies.

החומר האפל ניתן לתאור כענן שמקיף את רוב הגקסיות.

This matter is very unusual. It is affected by gravity,

החומר הזה הוא מאוד שונה. הוא מושפע מהגרויטציה,

but it is invisible to visible light and all other forms of electromagnetic radiation.

אבל הוא בלתי נראה לאור נראה וכל סוג אחר של קרינה אלקטרומגנטית.

The name "dark matter" originates in this form of matter's inability to emit or absorb light.

השם "חומר אפל" מגיע מחוסר היכולת של החומר לקלוט או להחזיר אור.

Dark matter adds to the gravity of the galaxy

חומר אפל מוסיף לכבידה של הגלקסיה

and explains the orbital speed of stars far from the galactic center.

ומסביר את מהירות הסיבוב של הכוכבים שרחוקים ממרכז הגלקסיה.

Dark matter has not yet been directly observed,

חומר אפל עדיין לא נצפה ישירות,

but scientists believe that it is likely to be real,

אבל מדענים מאמינים שהוא כנראה אמיתי,

mostly because the other options have been ruled out.

בעיקר בגלל שהאופציות האחרות נשללו.

Using dozens of approaches, astronomers and physicists continue to search for direct evidence

בשימוש בעשרות גישות, אסטרונומים ופיסיקאים ממשיכים לחפש עדות ישירה

that would prove that the dark matter hypothesis is true.

שתוכיח שתאורית החומר האפל נכונה.

This question is one of the most important physics research questions of the 21st century.

השאלה היא אחר משאלות מחקר הפיסיקה החשובות ביותר של המאה ה21.