ცის ახალი ანალიზით საბოლოოდ დადგინდა, თუ სად "იმალებოდა" სამყაროს ხილული მატერიის დაკარგული ნახევარი.

ის გალაქტიკების გარშემო არსებულ სივრცეში იონიზებული წყალბადის უხილავ ღრუბლებად გვევლინება. როგორც წესი, ამის ხილვა შეუძლებელი იქნებოდა. მიუხედავად ამისა, ასტრონომებისა და ასტროფიზიკოსების საერთაშორისო გუნდმა ტექნიკა განავითარა, რომელმაც მისი სამალავი გამოავლინა.

საბოლოოდ დადასტურდა, რომ სამყაროს მატერიის დაკარგული ნახევარი წყალბადის გალაქტიკათაშორისი ნისლის ფორმას იღებს. იგი გალაქტიკათა აქტიური ბირთვისგან იმაზე შორს გაიტყორცნა, ვიდრე აქამდე წარმოგვედგინა.

"ვფიქრობთ, რომ თუ გალაქტიკიდან საკმარისი მანძილით დაშორებულ სივრცეს გამოვიკვლევთ, დაკარგულ აირს მთლიანად ვიპოვით. უფრო ზუსტი პასუხების მისაღებად, სიმულაციები მეტი დაკვირვებით უნდა გავაანალიზოთ. ეს ჯერ არ გაგვიკეთებია, რადგან მივიჩნევთ, რომ ამ შემთხვევაში კვლევა ძალიან დიდი სიზუსტითა და სიფრთხილით უნდა ჩავატაროთ", — ამბობს ბორიანა ჰაჯიისკა, კალიფორნიის ბერკლის უნივერსიტეტის ასტრონომი.

ჩვეულებრივი (ბარიონული) მატერია სამყაროს დაახლოებით 5%-ს შეადგენს. დარჩენილი ნაწილები ბნელი მატერიისა (27%) და ბნელი ენერგიისგან (68%) შედგება. უნდა აღვნიშნოთ, რომ ბნელ მატერიასა და ბნელ ენერგიას ამ კვლევასთან კავშირი არ აქვს. ამ შემთხვევაში საუბარია ბარიონული მატერიის ნახევრის ძიებაზე.

ასევე იხილეთ: რა არის ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია?

პრობლემა იმაში მდგომარეობს, რომ მეცნიერებმა უბრალოდ არ იციან, თუ სად არის ბარიონული მატერიის უდიდესი ნაწილი. წყალბადი ატომების რაოდენობით სამყაროს 90%-ს შეადგენს, ხოლო მასის მიხედვით — 73%-ს. შედეგად დაკარგული ბარიონული მატერიის დიდი ნაწილი წყალბადია. მეცნიერები მიიჩნევენ, რომ სამყაროს წყალბადის 50%-ზე მეტის ადგილმდებარეობა არასწორად გვქონდა განსაზღვრული.

კოსმოსში წყალბადმა შეიძლება გამოსხივების შედეგად იონიზაცია განიცადოს. სწორედ ასე იწყებს ის მკრთალ ნათებას. მეორე მხრივ, გალაქტიკებს შორის სივრცეში აირი მიმოფანტულია, ხოლო ნათება კი — სუსტი. სწორედ ამიტომ მისი დაფიქსირება ძალიან რთულია.

მიუხედავად ამისა, წყალბადის უხილავი ღრუბლის ძიების ერთზე მეტი გზა არსებობს. ერთ-ერთი ასეთი მეთოდი მის მიღმა არსებულ სინათლეზე დაკვირვებას გულისხმობს. ეს კოსმოსური მიკროტალღური ფონია — სამყაროში ყველაზე ადრეული სინათლე.

"კოსმოსური მიკროტალღური ფონი ყველაფრის უკან დგას, რასაც სამყაროში ვხედავთ. ის დაკვირვებადი სამყაროს ზღვარია. აქედან გამომდინარე, ის შეგვიძლია 'უკანა განათებად' გამოვიყენოთ, რათა აირის ადგილსამყოფელი დავინახოთ", — განმარტავს სიმონე ფერარო, ლოურენს ბერკლის ეროვნული ლაბორატორიის კოსმოლოგი.

ამ სინათლემ იონიზებული წყალბადის მიმოფანტულ ღრუბლებში გავლისას შეიძლება უფრო ძლიერად ან სუსტად გაანათოს. ამ მოვლენას სიუნიაევ-ზელდოვიჩის კინემატიკური ეფექტი ეწოდება. მიუხედავად ამისა, თვითონ კოსმოსური მიკროტალღური ფონიც, თავის მხრივ, ძალიან მკრთალი და შესაბამისად — რთულად დასაფიქსირებელია.

ასევე იხილეთ: მეცნიერებმა სამყაროს პირველადი სინათლის მკაფიო გამოსახულება მოიპოვეს

გამოსავალი დაკვირვებების გაერთიანებაშია. მკვლევრებმა ირმის ნახტომიდან 8 მილიარდი სინათლის წლით დაშორებული წითელი გალაქტიკების მონაცემები შეაერთეს. შედეგად გამოვლინდა, რომ წყალბადის ჰალო, რომელიც ამ გალაქტიკების გარშემოა შემორტყმული, იმაზე ბევრად დიდია, ვიდრე აქამდე მიიჩნეოდა. ისიც შესაძლებელია, რომ ჰალო იმაზე დიდიც კი იყოს, ვიდრე ახალმა კვლევამ აჩვენა.

ეს აღმოჩენა ასტრონომიაში უამრავ შეკითხვას ბადებს. წყალბადის ჰალო ორი გზით "იკვებება" — გალაქტიკის გარეთ არსებული აირითა და გალაქტიკის ცენტრში მდებარე ზემასიური შავი ხვრელის აქტიური ფაზებით.

შავი ხვრელის მაღალი სიჩქარით კვების შემთხვევაში, მისი მაგნიტური ველი მატერიის დიდ ნაკადებს აფრქვევს. ეს ნაკადები შეიძლება გალაქტიკათაშორის სივრცეში მილიონობით სინათლის წლის მანძილზე გავრცელდეს. ამასთანავე, ძლიერ ქარებს მატერია ყველა მიმართულებით გადააქვს. ისინი გალაქტიკაში არსებულ აირს თან მიჰყვებიან, რაც ვარსკვლავთა წარმოქმნას ამცირებს — ვარსკვლავები ხომ სწორედ აირიდან იბადება.

მოსალოდნელზე დიდი ჰალოების აღმოჩენა იმაზე მიგვანიშნებს, რომ შავი ხვრელების აქტივობა შეიძლება ეპიზოდური იყოს — "ჩართული" და "გამორთული" რეჟიმების მონაცვლეობა. ეს შავ ხვრელებზე აქამდე განხორციელებულ სხვა დაკვირვებებთან თანხვედრაში მოდის. ეს გალაქტიკათა ევოლუციის მოდელებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანი ნიუანსია.

ეს ყველაფერი გამოცანის მხოლოდ ერთი ნაწილია. სამყაროს დაკარგული ბარიონების რუკის შექმნის სხვა მცდელობები აჩვენებს, რომ მათი ნაწილი ბნელი მატერიის ფილამენტებშია, რომლებიც კოსმოსურ ქსელს ქმნის და შორ მანძილებზე გალაქტიკებს ერთმანეთს აკავშირებს. გუნდის ნაშრომმა ასტრონომებს წყალბადის პოვნის ახალი შესაძლებლობები შესთავაზა.

"ბნელ მატერიასა და აირს შორის კავშირის გაგება არამხოლოდ სამომავლო კოსმოლოგიური ანალიზისთვის გამოგვადგება, არამედ გალაქტიკათა ჩამოყალიბებისა და ევოლუციის უკეთ გაგებაშიც დაგვეხმარება. ეს ნაშრომი აქამდე არსებულ კვლევებს მნიშვნელოვან ინფორმაციას ამატებს", — ვკითხულობთ კვლევაში.

ნაშრომი გამოცემაში Physical Review Letters გამოქვეყნდა. მას შეგიძლიათ arXiv-ზე გაეცნოთ.