Արդյո՞ք մութ նյութը կազմված է սև անցքերից:

Արվեստագետի սկզբնական սև անցքերի հայեցակարգը ՝ ՆԱՍԱ -ի միջոցով:

Արվեստագետի հայեցակարգը նախնական սև անցքերի մասին, միջոցովՆԱՍԱ -ն


Modernամանակակից աստղագետները կարծում են, որ մեր տիեզերքի զգալի մասը գոյություն ունի մութ մատերիայի տեսքով: Ինչպես բոլոր նյութերը, այնպես էլ մութ նյութը, կարծես, ձգողական ձգում է գործում, բայց այն չի երևում: Եթե ​​այն գոյություն ունի, այն չի արձակում ոչ լույս, ոչ էլ ճառագայթման որևէ այլ ձև, որը հայտնաբերել են գիտնականները: Գիտնականները նախընտրել են տեսական մոդելների օգտագործումըէկզոտիկ զանգվածային մասնիկներբացատրել մութ նյութը, բայց մինչ այժմ չկա որևէ դիտողական ապացույց, որ դա այդպես է: 2016 թվականի մայիսի 24 -ին ՆԱՍԱ -ն հայտարարեց նոր ուսումնասիրության մասին, որն ամրապնդում է այլընտրանքային վարկածի գաղափարը. Մութ նյութը կարող է ստեղծվել սև անցքերից:

NASA Goddard- ի աստղաֆիզիկոս Ալեքսանդր Կաշլինսկին ղեկավարեց նոր հետազոտությունը, որընա ասացէ ՝


… Գաղափարների և դիտարկումների լայն շրջանակ ի մի բերելու փորձ `ստուգելու, թե որքանով են դրանք տեղավորվում, և համապատասխանությունը զարմանալիորեն լավ է: Եթե ​​դա ճիշտ է, ապա բոլոր գալակտիկաները, ներառյալ մեր սեփականը, ներկառուցված են սև խոռոչների հսկայական տիրույթում ՝ յուրաքանչյուրը Արևի զանգվածից մոտ 30 անգամ:

Սև անցքերի ձևավորման մի քանի եղանակ կա, բայց դրանք բոլորը ներառում են նյութի մեծ խտություն: Կաշլինսկու ուսումնասիրության սև անցքերն այն են, ինչ կոչվում էնախնական հետևի անցքեր, ենթադրվում է, որ այն ձևավորվել է Մեծ պայթյունից հետո վայրկյանի առաջին հատվածում, երբ ճնշումներն ու ջերմաստիճանը չափազանց բարձր էին: Այս ընթացքում նյութի խտության փոքր տատանումները կարող էին վաղ տիեզերքը խցանել սև խոռոչներով, և եթե այո, ապա տիեզերքի ընդլայնմանը զուգահեռ, այդ նախնադարյան սև անցքերը կմնային կայուն ՝ գոյություն ունեն մինչև մեր ժամանակը:

Իր նոր աշխատության մեջ Կաշլինսկին մատնանշում է ապացույցների երկու հիմնական տող, որ այս սև անցքերը կարող են բացատրել մեր տիեզերքը տարածված մութ մատերիայի բացակայությունը: Նրահայտարարությունբացատրում է, որ այս միտքը.

… Համընկնում է տիեզերական ինֆրակարմիր և ռենտգենային ֆոնի շողերի մասին մեր գիտելիքների հետ և կարող է բացատրել անցյալ տարի [LIGO- ի կողմից] հայտնաբերված սև խոռոչների միաձուլման անսպասելի բարձր զանգվածները:




Ձախ. ՆԱՍԱ -ի Spitzer տիեզերական աստղադիտակի այս պատկերը ցույց է տալիս Մեծ Ուրսա համաստեղության երկնքի տարածքի ինֆրակարմիր տեսքը: Աջ. Բոլոր հայտնի աստղերի, գալակտիկաների և արտեֆակտների դիմակազերծումից և մնացածի ուժեղացումից հետո հայտնվում է անկանոն ֆոնային փայլ: Սա տիեզերական ինֆրակարմիր ֆոն է (CIB); ավելի բաց գույները ցույց են տալիս ավելի պայծառ տարածքներ: Պատկերը NASA/JPL-Caltech/A- ի միջոցով: Կաշլինսկի (Գոդարդ)

Ձախ. ՆԱՍԱ -ի Spitzer տիեզերական աստղադիտակի այս պատկերը ցույց է տալիս Մեծ Ուրսա համաստեղության երկնքի տարածքի ինֆրակարմիր տեսքը: Աջ. Բոլոր հայտնի աստղերին, գալակտիկաներին և արտեֆակտներին քողարկելուց և մնացածը մեծացնելուց հետո ֆոնի անկանոն փայլ է հայտնվում: Սա տիեզերական ինֆրակարմիր ֆոն է (CIB); ավելի բաց գույները ցույց են տալիս ավելի պայծառ տարածքներ: Պատկերը միջոցովNASA/JPL-Caltech/A. Կաշլինսկի (Գոդարդ)

Առաջին գիծը ապացույցն էավելորդ կարկատումինֆրակարմիր լույսի դիտվող ֆոնին:

2005 -ին Կաշլինսկին գլխավորեց աստղագետների խումբը, որն օգտագործում էր NASA- նSpitzer տիեզերական աստղադիտակուսումնասիրել այս ինֆրակարմիր ֆոնի փայլը երկնքի մի հատվածում: Նրա թիմը եզրակացրեց, որ նկատված կարկատվածությունը, ամենայն հավանականությամբ, առաջացել է տիեզերքը լուսավորող առաջին աղբյուրների ընդհանուր լույսի պատճառով ավելի քան 13 միլիարդ տարի առաջ: Հետո հարց է առաջանում ... որո՞նք էին այս առաջին աղբյուրները: Արդյո՞ք դրանց մեջ կար նախնադարյան սև խոռոչներ:

Հետագա ուսումնասիրություններհաստատված էոր այս տիեզերական ինֆրակարմիր ֆոնը (CIB) ցույց տվեց նման անսպասելի կարկատան երկնքի այլ հատվածներում: Հետո 2013 -ին մի ուսումնասիրություն համեմատեց, թե ինչպեստիեզերական ռենտգեն ֆոներկնքի նույն տարածքում ինֆրակարմիր ֆոնի համեմատ: Կաշլինկսիի հայտարարության մեջ ասվում է.


… Ցածր էներգիայի ռենտգենյան ճառագայթների անկանոն փայլը [տիեզերական ռենտգենյան ֆոնի վրա] բավականին լավ համընկավ [ինֆրակարմիր ֆոնի] կարկատան հետ: Միակ առարկան, որի մասին մենք գիտենք, կարող է բավականաչափ լուսավոր լինել այս լայն էներգետիկ տիրույթում ՝ սև խոռոչը:

2013 թվականի ուսումնասիրությունը հանգեց այն եզրակացության, որ նախնադարյան սև խոռոչները պետք է առատ լինեին ամենավաղ աստղերի շրջանում ՝ կազմելով տիեզերական ինֆրակարմիր ֆոնին նպաստող յուրաքանչյուր հինգ աղբյուրներից առնվազն մեկը:

Այժմ անցեք 2015 թվականի սեպտեմբերի 14 -ին և Կաշլինսկու երկրորդ ապացույցին, որ նախնադարյան սև խոռոչները կազմում են մութ մատերիան: Այդ ամսաթիվը, որն այժմ նշվում է գիտության պատմության մեջ, այն է, երբ գիտնականները Լազերային ինտերֆերոմետր գրավիտացիոն-ալիքային աստղադիտարանի (LIGO) օբյեկտներում ՝ Հանֆորդում, Վաշինգտոնում և Լիվիզթոնում, Լուիզիանա նահանգում, ստեղծեցին առաջին անգամ, չափազանց հուզիչ:գրավիտացիոն ալիքների հայտնաբերում. Ենթադրվում է, որ մի զույգ միավորվող սև խոռոչներ, որոնք գտնվում են 1.3 միլիարդ լուսային տարի հեռավորության վրա, առաջացրել են LIGO- ի կողմից հայտնաբերված ալիքները սեպտեմբերի 14-ին:

Բացի գրավիտացիոն ալիքների առաջին հայտնաբերումից և LIGO իրադարձությունը ճիշտ մեկնաբանված լինելուց, այս իրադարձությունը նաև նշեց սև անցքերի առաջին անմիջական հայտնաբերումը: Որպես այդպիսին, այն գիտնականներին տվեց տեղեկատվություն առանձին սև անցքերի զանգվածների մասին, որոնք 29 և 36 անգամ գերազանցում էին արևի զանգվածը, գումարած կամ մինուս մոտ չորս արևային զանգվածների:


Իր նոր ուսումնասիրության մեջ Կաշլինսկին մատնանշեց, որ ենթադրվում է, որ դրանք նախնական սև անցքերի մոտավոր զանգվածներ են: Իրականում, նա ենթադրում է, որ այն, ինչ LIGO- ն կարող էր հայտնաբերել, նախնադարյան սև անցքերի միաձուլումն էր:

Նախնական սև խոռոչները, եթե դրանք գոյություն ունեն, կարող են նման լինել 2015 -ին LIGO- ի թիմի կողմից հայտնաբերված միաձուլվող սև անցքերի: Այս համակարգչային մոդելավորումը դանդաղ շարժման մեջ ցույց է տալիս, թե ինչպիսին կլիներ այս միաձուլումը մոտիկից: Սև անցքերի շուրջ օղակը, որը կոչվում է Էյնշտեյնի օղակ, առաջանում է մի փոքր շրջանի բոլոր աստղերից, որոնք գտնվում են անմիջապես այն անցքերի հետևում, որոնց լույսը խեղաթյուրված է գրավիտացիոն ոսպնյակների միջոցով: LIGO- ի կողմից հայտնաբերված գրավիտացիոն ալիքները ցուցադրված չեն այս տեսանյութում, թեև դրանց ազդեցությունը կարելի է տեսնել Էյնշտեյնի օղակում: Սև անցքերի հետևում դուրս եկող գրավիտացիոն ալիքները խանգարում են Այնշտայնի օղակը պարունակող աստղային պատկերներին, ինչը նրանց ստիպում է պտտվել օղակի շուրջը նույնիսկ միաձուլման ավարտից շատ երկար ժամանակ անց: Այլ ուղղություններով շարժվող գրավիտացիոն ալիքները առաջացնում են ավելի թույլ, կարճատև փրփուր ամեն տեղ Այնշտայնի օղակից դուրս: Իրական ժամանակում խաղալու դեպքում ֆիլմը կտևի վայրկյանի մոտ մեկ երրորդը: Պատկերը SXS Lensing- ի միջոցով:

Իր նոր հոդվածում, որը հրապարակվել է 2016 թվականի մայիսի 24 -ինThe Astrophysical Journal Letters, Կաշլինսկին վերլուծում է, թե ինչ կարող էր տեղի ունենալ, եթե մութ նյութը բաղկացած լիներ ԼԻԳՈ -ի կողմից հայտնաբերված նման սև անցքերի պոպուլյացիայից: Նրա հայտարարությունը եզրափակեց.

Սև խոռոչները խեղաթյուրում են զանգվածի բաշխումը վաղ տիեզերքում ՝ ավելացնելով մի փոքր տատանում, որն ունի հետևանքներ հարյուրավոր միլիոնավոր տարիներ անց, երբ սկսում են ձևավորվել առաջին աստղերը:

Տիեզերքի առաջին 500 միլիոն տարիների մեծ մասի ընթացքում սովորական նյութը չափազանց տաք էր մնում առաջին աստղերի հետ միավորվելու համար: Բարձր ջերմաստիճանը մութ նյութի վրա չի ազդել, քանի որ, անկախ իր բնույթից, այն առաջին հերթին փոխազդում է ձգողության միջոցով: Փոխադարձ գրավչությամբ համախմբվելով ՝ մութ նյութը սկզբում փլուզվեց որպես մինիհալոներ կոչվող կույտեր, որոնք ապահովեցին գրավիտացիոն սերմ, որը հնարավորություն տվեց նորմալ նյութի կուտակմանը: Տաք գազը փլուզվեց դեպի մինիհալոները, ինչի արդյունքում գազի գրպանները բավական խիտ էին ՝ հետագայում ինքնուրույն փլուզվելով դեպի առաջին աստղերը: [Մեր թիմը] ցույց է տալիս, որ եթե սև խոռոչները խաղում են մութ մատերիայի դերը, ապա այդ գործընթացը տեղի է ունենում ավելի արագ և հեշտությամբ առաջացնում է Սպիցերսի տվյալների մեջ հայտնաբերված [ինֆրակարմիր ֆոնի] խորդուբորդություն, նույնիսկ եթե մինիհալոների միայն մի փոքր մասն է կարողանում աստղեր արտադրել:

Երբ տիեզերական գազն ընկավ մինիհալոների մեջ, նրանց կազմող սև խոռոչները, բնականաբար, կգրավեն դրա մի մասը: Սև անցքի ուղղությամբ ընկնող նյութը տաքանում է և, ի վերջո, արտադրում ռենտգենյան ճառագայթներ: Միասին, առաջին աստղերի ինֆրակարմիր լույսը և մուգ նյութի մեջ ընկած գազի ռենտգենյան ճառագայթները կարող են պայմանավորված լինել [ինֆրակարմիր ֆոնի] և [տիեզերական ռենտգենային ֆոնի] միջև եղած համաձայնության հետ:

Երբեմն, որոշ նախնական սև անցքեր կանցնեն բավական մոտ, որպեսզի գրավիտացիոն կերպով գրավվեն երկուական համակարգերի մեջ: Այս երկուականներից յուրաքանչյուրի սև անցքերը դարեր շարունակ կարձակեն գրավիտացիոն ճառագայթում, կկորցնեն ուղեծրի էներգիան և պարուրված դեպի ներս ՝ ի վերջո միաձուլվելով ավելի մեծ սև անցքի, ինչպես LIGO- ի դիտած իրադարձությունը:

Կարդացեք ավելին Կաշլինսկու ՝ NASA- ի նոր ուսումնասիրության մասին

Վայելո՞ւմ եք ForVM- ը: Գրանցվեք մեր անվճար օրական լրատուին այսօր:

Եզրակացություն. 2016 թվականի մայիսի 24 -ին ՆԱՍԱ -ն հայտարարեց NASA Goddard- ի աստղաֆիզիկոս Ալեքսանդր Կաշլինսկու նոր ուսումնասիրության մասին `ամրապնդելով այն գաղափարը, որ մութ նյութը կազմված է սև անցքերից: