האם היקום עדיין מתפשט בתאוצה? כך התחדשה המחלוקת על הסופרנובות

השאלה שבמרכז העימות בין אוניברסיטת יונסיי בדרום קוריאה לאוניברסיטת סאות'המפטון בבריטניה נוגעת לאחד היסודות של הקוסמולוגיה: האם התפשטות היקום עדיין מואצת, או שההאצה הנראית נובעת בחלקה מהטיה שיטתית במדידות של סופרנובות מסוג Ia?

התשובה עדיין אינה סופית. צוות יונסיי טוען כי גיל אוכלוסיית הכוכבים שממנה מגיעות הסופרנובות משפיע על הבהירות שלהן גם לאחר התיקונים המקובלים. צוות סאות'המפטון, שבו חברים זוכי פרס נובל אדם ריס ובריאן שמידט, טוען שההשפעה הזו הוערכה ביתר וכי האצה קוסמית נותרה ההסבר הטוב ביותר לנתונים. 813

מה טענה יונסיי בסוף 2025?

סופרנובות מסוג Ia משמשות באסטרונומיה כ"נרות תקניים": אם יודעים מהי הבהירות האמיתית הצפויה שלהן ומשווים אותה לבהירות הנצפית, אפשר להעריך את המרחק שלהן מאיתנו. כך משתמשים בהן כדי לשחזר את היסטוריית ההתפשטות של היקום.

אבל אם הבהירות לאחר התקנון משתנה באופן שיטתי בהתאם לגיל אוכלוסיית הכוכבים בגלקסיה המארחת, הסופרנובות אינן מדדי מרחק מושלמים. במקרה כזה, ההבדלים שנראים כעדות לשינוי בקצב ההתפשטות עלולים לשקף חלקית את האבולוציה של אוכלוסיות הכוכבים.

במחקר שפורסם בנובמבר 2025 טענה קבוצת יונסיי כי קיים קשר משמעותי בין הבהירות המתוקננת של סופרנובות מסוג Ia לבין גיל הכוכבים בגלקסיה המארחת. לפי החישוב שלה, הגילים הממוצעים של הגלקסיות משתנים עם ההיסט לאדום, ולכן נוצרת הטיה שיטתית במרחקים המוסקים מהסופרנובות. לאחר תיקון ההטיה, החוקרים לא מצאו עדות משכנעת להאצה בהווה והציעו שהיקום עשוי כבר להימצא בשלב של התפשטות מואטת.

אם המסקנה הזו תאושר, יהיו לה השלכות רחבות על מודל ΛCDM — המודל הקוסמולוגי המקובל. במודל זה, הקבוע הקוסמולוגי Λ, המזוהה בדרך כלל עם הגרסה הפשוטה ביותר של האנרגיה האפלה, קשור להתפשטות המואצת של היקום.

מעבר עדכני מהאצה להאטה יחייב אחת משתי אפשרויות מרכזיות: אנרגיה אפלה שמשתנה או נחלשת עם הזמן, או שינוי משמעותי בדרך שבה מפרשים את נתוני הסופרנובות ואת תורת הכבידה.

התשובה של סאות'המפטון

הצוות בהובלת סאות'המפטון, שפרסם את תגובתו ביוני 2026, תקף שני יסודות מרכזיים בניתוח של יונסיי.

1. גיל הגלקסיה אינו בהכרח גיל הכוכב שהתפוצץ

לטענת סאות'המפטון, יונסיי משתמשת בגיל הממוצע של אוכלוסיית הכוכבים בגלקסיה המארחת כאינדיקציה לגיל הכוכב או הננס הלבן שהיה המקור הישיר לסופרנובה.

אלא שאלה שני גדלים שונים. גלקסיה מכילה כוכבים שנוצרו בתקופות שונות, ולכן הגיל הממוצע שלה אינו קובע ישירות את גיל ה"אב" המסוים שהתפוצץ בסופרנובה. 18

לפי פרשנות זו, העובדה שגיל הגלקסיות משתנה עם ההיסט לאדום אינה אומרת בהכרח שגם גיליהם של אבות הסופרנובות השתנו באותו אופן לאורך ההיסטוריה הקוסמית.

2. התיקון למסת הגלקסיה המארחת

סאות'המפטון טענה גם שהניתוח של יונסיי לא כלל את התיקון המקובל למסת הגלקסיה המארחת, המכונה mass step — "מדרגת המסה".

התיקון הזה משמש בניתוחים מודרניים של סופרנובות משום שבהירותן קשורה לתכונות סביבתיות של הגלקסיה, ובהן תכונות שמתקשרות גם לגיל אוכלוסיית הכוכבים. כאשר צוות סאות'המפטון החיל את התיקון על אותם נתונים, הוא מצא קשר חלש בהרבה בין גיל הגלקסיה לבין שארית האבל — ההפרש בין הבהירות שנמדדה לבין הבהירות הצפויה לאחר התקנון.

המסקנה שלו הייתה שתיקון לפי גיל אינו מספיק כדי למחוק את העדות להתפשטות מואצת.

יונסיי משיבה: הניתוח החדש שטח את הקשר באופן מלאכותי

יונסיי אינה מקבלת את הטענה שהתגובה של סאות'המפטון פתרה את הסוגיה. בניתוח המשך טענה הקבוצה כי צוות סאות'המפטון שילב סופרנובות בטווח רחב מדי של היסט לאדום — בערך מ־z = 0.04 עד z = 0.42.

בטווח הזה, גילן הממוצע של הגלקסיות המארחות משתנה בכ־3 מיליארד שנים. לפי יונסיי, כאשר מקבצים יחד עצמים בעלי גילים שונים כל כך עוד לפני ביצוע הרגרסיה, הקשר בין גיל לבין בהירות שיורית עלול להיראות שטוח יותר מכפי שהוא באמת. 2

הקבוצה טוענת גם שסאות'המפטון הפרידה באופן מלאכותי בין שני גדלים הקשורים זה בזה:

• השיפוע של הקשר בין גיל לבין בהירות;
• המידה שבה גיליהם של אבות הסופרנובות משתנים עם ההיסט לאדום.

גם אם התפתחות גיליהם של האבות חלשה יותר מהתפתחות הגיל הממוצע של הגלקסיות, טוענת יונסיי, שיפוע תלול יותר בין גיל לבהירות יכול לשמר תיקון כולל משמעותי. הקבוצה מטילה ספק גם בשאלה אם הטיפול במסה ובאבק בניתוח התגובה לא דיכא באופן מלאכותי את אות הגיל. 35

על מה באמת חלוקים החוקרים?

המחלוקת אינה מסתכמת בשאלה בינארית של "האצה או האטה". בלבה עומדת שאלה סטטיסטית: האם נתוני הסופרנובות תוקנו במידה מספקת להבדלים באוכלוסיות הכוכבים ובסביבה הגלקטית שלהן?

עמדת סאות'המפטון

• גיל הגלקסיה אינו יכול לשמש ישירות כגיל הכוכב שהיה האב של הסופרנובה;
• התיקון למסת הגלקסיה סופג חלק גדול מהתלות הנראית בגיל;
• ההטיה שנותרת לאחר התיקונים קטנה מדי כדי לשנות את המסקנה הקוסמולוגית.

עמדת יונסיי

• השימוש בגיל הגלקסיה כמדד עקיף מוצדק בשל הקשר שלו לאוכלוסיות הכוכבים;
• ניתוח על פני טווח רחב של היסט לאדום מעריך בחסר את השיפוע בין גיל לבהירות;
• תיקון הגיל עשוי להישאר משמעותי גם כאשר התפתחות גיליהם של האבות חלשה יותר מהתפתחות גילי הגלקסיות. 2

עד שייבחנו מדגמים גדולים, אחידים ובלתי תלויים, אף אחד מהצדדים לא הצליח להפוך את הוויכוח להפרכה סופית של הקוסמולוגיה המקובלת.

מה מוסיפים נתוני DESI?

תוצאות המכשיר הספקטרוסקופי לאנרגיה אפלה — DESI — מספקות הקשר חשוב, אך אינן מכריעות לבדן את המחלוקת.

DESI מודד תנודות אקוסטיות באריוניות, או BAO: מעין "סרגל קוסמי" שנוצר בראשית היקום ומאפשר למפות את הקשר בין מרחק לבין היסט לאדום. זו דרך מדידה שונה מזו המבוססת על סופרנובות.

שילובים של נתוני DESI עם מדידות של קרינת הרקע הקוסמית ועם מדגמי סופרנובות מסוג Ia הראו העדפה מסוימת למודלים שבהם האנרגיה האפלה משתנה עם הזמן. בשילוב אחד של DESI וקרינת הרקע הקוסמית דווחה העדפה של 3.1 סיגמא לעומת ΛCDM. כאשר מוסיפים מדגמים שונים של סופרנובות, עוצמת ההעדפה משתנה בהתאם למדגם.

עם זאת, אין בכך הוכחה בלתי תלויה שהיקום מאט כיום. מדידות BAO מגבילות את היסטוריית המרחקים הקוסמיים, אך התרגום שלהן למסקנה על "אנרגיה אפלה מתפתחת" תלוי במודל ובשילוב הנתונים. ניתוחים חדשים יותר מתארים את ההעדפה לאנרגיה אפלה דינמית כמתונה או לא מכריעה, וחלקם אינם מוצאים יתרון מובהק סטטיסטית על פני ΛCDM. 17

איך אפשר להכריע בוויכוח?

מבחן נקי יחסית יהיה להשוות סופרנובות בגלקסיות בעלות גילי אוכלוסיית כוכבים דומים ככל האפשר, אך בהיסטים לאדומים שונים. כך יהיה צורך קטן יותר בתיקון גיל גדול שנכפה מראש על ידי המודל.

מחקרים עתידיים יסתייעו גם ב:

• מדגמים גדולים ואחידים יותר של סופרנובות;
• מדידות ספקטרוסקופיות של הגלקסיות המארחות;
• הבחנה טובה יותר בין גיל אוכלוסיית הכוכבים הכוללת לבין גיל האב הישיר של הסופרנובה;
• בדיקות בלתי תלויות של השפעות המסה, האבק והסביבה המקומית;
• תצפיות חדשות ממצפים גדולים כמו מצפה ורה סי. רובין וטלסקופ החלל ננסי גרייס רומן.

השורה התחתונה

המסקנה הזהירה ביותר כיום היא שהתפשטות היקום עדיין נחשבת למואצת — זו נותרה הפרשנות המקובלת — אך הוויכוח על אמינות התיקונים לסופרנובות מסוג Ia רחוק מלהסתיים.

סאות'המפטון טוענת שהתיקונים של יונסיי גדולים מדי, משום שהמחקר בלבל בין גיל הגלקסיה לבין גיל האב ולא כלל את תיקון מסת הגלקסיה. יונסיי משיבה שהניתוח הנגדי שטח את הקשר בין גיל לבהירות באמצעות שילוב טווח רחב מדי של היסטים לאדומים, ולא התחשב כראוי בקשר המתמטי בין שיפוע הבהירות לבין התפתחות גיליהם של האבות. 18

במקביל, נתוני DESI משאירים פתוחה את האפשרות שהאנרגיה האפלה אינה קבועה לחלוטין. אך האפשרות הזו עדיין רחוקה מהוכחה לכך שהיקום כבר עבר מהאצה להאטה. ההכרעה תדרוש מדידות טובות יותר של סופרנובות ובדיקות קוסמולוגיות בלתי תלויות.