შესაძლოა, მეცნიერებმა ბნელი მატერია პირველად დააფიქსირეს
ფოტო: Tomonori Totani
ასტრონომები ფიქრობენ, რომ NASA-ს კოსმოსური გამა-ტელესკოპით Fermi, სავარაუდოდ, ბნელი მატერია დააფიქსირეს. თუ ეს მართლაც ასეა, ამ იდუმალი სუბსტანციის პირდაპირი კვალის მიგნების პირველი მსგავსი პრეცედენტი იქნება.
ბნელი მატერიის არსებობის შესახებ შვეიცარიელმა ასტრონომმა, ფრიც ცვიკმა, 1933 წელს დაიწყო საუბარი. მან აბელ 1656-ის გალაქტიკათა შეჯგუფებაში დოპლერის ეფექტის მიხედვით სიჩქარეებზე დაკვირვებისას საინტერესო რამ გამოავლინა — იქ არსებული თითოეული გალაქტიკა იმდენად სწრაფად მოძრაობდა, რომ მხოლოდ ხილული მასის გრავიტაციით ერთ შეჯგუფებაში ვერ შენარჩუნდებოდა. აქედან დაასკვნა, რომ იქ "ბნელი მატერია" უნდა ყოფილიყო, რომელიც ამ სისტემებს შეაკავშირებდა.
ეს თეორია მოგვიანებით ვერა რუბინმა კენტ ფორდთან ერთად განავრცო. მათ დაადგინეს, რომ გალაქტიკათა ცენტრიდან მოშორებით არსებულ ვარსკვლავებს ზუსტად ისეთი სისწრაფე ჰქონდა, როგორიც ბირთვში მდებარეს. ეს ძალიან უჩვეულო იყო, რადგან სისტემის ხილული მასა სწორედ ცენტრშია თავმოყრილი. გარე რეგიონებში საკმარისი გრავიტაცია არ უნდა ყოფილიყო, რომელიც მნათობებს სიჩქარეს შეუნარჩუნებდა. რუბინის გამოთვლებმა აჩვენა, რომ გალაქტიკები დაახლოებით 10-ჯერ მეტ "ბნელ" მასას უნდა შეიცავდეს, ვიდრე იქ არსებული ვარსკვლავები.
ასევე, იხილეთ: ვერა კუპერ რუბინი — მეცნიერი, რომელმაც ბნელი მატერიის აღმოჩენა გახადა შესაძლებელი
ამის შემდეგ ასტრონომებმა გაარკვიეს, რომ დიდი გალაქტიკები ბნელი მატერიის "ჰალოებშია" მოქცეული, რომლებიც საკმაო მანძილზე ვრცელდება. მისი შემადგენელი ნაწილაკების მასა ჩვეულებრივი მატერიისას 5/1-ზე თანაფარდობით აღემატება. ეს ნიშნავს, რომ რასაც გარშემო ვხედავთ — ჩვენი სხეული, პლანეტები, ვარსკვლავები და სხვა — სამყაროს მთლიანი მატერიის მხოლოდ 15%-ს შეადგენს, დანარჩენი 85% კი "ბნელია".
ამგვარმა სუბსტანციამ მხოლოდ ერთი გზით შეიძლება სინათლე წარმოქმნას — თუკი ნაწილაკები ერთმანეთს შეეჯახება და ანიჰილაციას განიცდის. ამ დროს გამა სხივების ფოტონები უნდა გამოიყოფოდეს, რომლებსაც ჩვენი თვალი ვერ აღიქვამს, მაგრამ მათი დაფიქსირება სპეციალური ტელესკოპებითაა შესაძლებელი.
ასევე, იხილეთ: ის აქ არის, მაგრამ ვერ ვხედავთ — ბნელი მატერია სამყაროსა და მზის სისტემაში
"თვითანიჰილირებად" ნაწილაკებს შორის სუსტად ურთიერთმოქმედი მასიური ნაწილაკებიც (WIMP) მოიაზრება. ასტრონომებმა მათ მოსაძებნად Fermi ჩვენი გალაქტიკის იმ რეგიონებისკენ მიმართეს, რომლებშიც მასა მჭიდროდაა თავმოყრილი. იქ მართლაც საინტერესო მინიშნებას მიაგნეს — გამა გამოსხივებას, რომლის ფოტონური ენერგიაც 20 გიგაელექტრონვოლტს უტოლდება და ირმის ნახტომის ცენტრისკენ გადაჭიმულ ჰალოს მსგავს სტრუქტურას ქმნის.
"გამა გამოსხივების ემისიური კომპონენტი ახლოს ესადაგება იმ ფორმას, რომელიც ბნელი ენერგიის ჰალოსგანაა მოსალოდნელი", — აცხადებენ ავტორები.
კიდევ ერთი შესაბამისობა ენერგიის მაჩვენებელია, რომელიც ისეთია, როგორსაც WIMP-ების შეჯახება უნდა წარმოქმნიდეს (ცნობისთვის, პროგნოზების თანახმად, ეს ნაწილაკები პროტონებზე დაახლოებით 500-ჯერ მასიურია). მეცნიერები ამბობენ, რომ სხვა ასტრონომიული ფენომენებით ეს კვალი მარტივად ვერ აიხსნება, თუმცა ამის საბოლოოდ დასადასტურებლად მყარი მტკიცებულებები დაგვჭირდება.
ახალი ნაშრომი გამოცემაში Cosmology and Astroparticle Physics გამოქვეყნდა.


კომენტარები