დაკვირვებები მიუთითებს, რომ იმ თავისებური ეფექტის გამო, რომელიც სიჩქარეს დროის მსვლელობის აღქმაზე აქვს, ახლად გაჩენილ სამყაროში დრო უფრო ნელა გადიოდა.
ყოველ შემთხვევაში, ასე ჩანს ჩვენთვის, იმ სინათლის შემთხვევაში, რომელმაც ჩვენამდე მოსაღწევად თითქმის 13 მილიარდი წელიწადი იარა. ამას დროის გაფართოებას უწოდებენ. პირველად ისტორიაში, კოსმოსური განთიადის, ანუ სამყაროს ძალიან ადრეული ეტაპის კაშკაშა გალაქტიკების, სახელად კვაზარების რყევების შესწავლისას, სიდნეის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსმა გერენ ლევისმა და ოკლენდის უნივერსიტეტის სტატისტიკოსმა ბრენდონ ბევერმა სწორედ ეს ფენომენი დააფიქსირეს.
როგორც მათ დაადგინეს, სამყაროს აჩქარებული გაფართოების გამო, ვხედავთ, რომ ეს რყევები ხუთჯერ უფრო ნელა ხდება, ვიდრე ჩვენთან სადმე ახლომახლოს.
ეს არის ჩვენგან ყველაზე შორეული დროის გაფართოება, რაც კი მოქმედებაში გვინახავს და ამავე დროს, ის რამდენიმე პრობლემას აგვარებს. აჩვენებს, რომ კვაზარები ამ ეფექტს შეესაბამება სივრცე-დროის უზარმაზარ ნაწილებზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი თანხმობაშია კოსმოლოგიის სტანდარტულ მოდელთან და მათი ქცევის შესწავლისას, შეგვიძლია, მხედველობაში მივიღოთ დროის გაფართოება.
„დროში უკან გახედვისას, იმ პერიოდში, როდესაც სამყარო ჯერ მილიარდი წლის იყო, ჩვენთვის ისე ჩანს, რომ დრო ხუთჯერ ნელა გადის. იქ რომ იყოთ, ამ ადრეულ სამყაროში, ერთი წამი იქაც ერთი წამი იქნებოდა, მაგრამ ჩვენი გადმოსახედიდან, 12 მილიარდი წლით მომავალში, ეს დრო გაჭიანურებული ჩანს“, — განმარტავს ლევისი.
მიუხედავად იმისა, რომ ყოველდღიურობაში ვერ ვამჩნევთ, სამყაროში სივრცე და დრო განუყოფლად არის ერთმანეთთან დაკავშირებული. ასე შეგვიძლია დავინახოთ სამყაროს აჩქარებული გაფართოება. ვინაიდან სივრცე ფართოვდება, სამყაროს ასეთი შორეული მისადგომებიდან მოსული სინათლე წაინაცვლებს უფრო გრძელი, წითელი ტალღის სიგრძეებისკენ, მით მეტად, რაც მეტია მანძილი.
ამ ეფექტს დოპლერის ეფექტს უწოდებენ და ის აქ, დედამიწაზეც შეიძლება განიცადო. წარმოიდგინეთ, როგორ გაწელილად ისმის სასწრაფოს სირენის ხმა, როდესაც მანქანა გშორდებათ.
ამ შედარებაში, სასწრაფო შორეული გალაქტიკაა, მისი სინათლე კი სირენა. წყაროსთან გამოსხივება ნორმალურია, მაგრამ ჩვენი გადმოსახედიდან, ის გაჭიმულია.
რაღაც ასეთივე უნდა ხდებოდეს და ხდება კიდეც დროის შემთხვევაში, როგორც ამას სამყაროს დაახლოებით ნახევარს იქით მდებარე სუპერნოვათა აფეთქებებისას ვხედავთ.
ჩვენთვის დრო ნორმალურად გადის. სუპერნოვას აფეთქებასთან ახლოს მყოფი ვინმესთვისაც ნორმალურად გავა. თუმცა, ორ წერტილს შორის შედარებითი სიჩქარის გამო, სუპერნოვა ჩვენთვის შენელებულ მოძრაობაში გამოჩნდება.
პროგნოზირებული იყო, რომ მსგავსი ეფექტი უნდა ჩანდეს ადრეული სამყაროს კვაზარებშიც, მაგრამ ისინი სუპერნოვასგან განსხვავებული ობიექტებია. კვაზარები ეწოდება გალაქტიკებს, რომელთა ცენტრშიც აქტიური, მატერიის შთანთქმის პროცესში მყოფი სუპერმასიური შავი ხვრელია. მატერიის შთანთქმისას, შავი ხვრელის გარშემო მატერია ცხელდება და დიდი ოდენობით სინათლე გამოიყოფა, მბჟუტავი ტურბულენტობით.
„თუკი სუპერნოვები სინათლის ერთ გაელვებას წარმოადგენს, რის გამოც მათი შესწავლა ადვილია, კვაზარები უფრო კომპლექსურია და მიმდინარე ფეიერვერკს ჰგავს. ჩვენ სწორედ ეს ფეიერვერკი გამოვიკვლიეთ და დავადგინეთ, რომ ადრეულ სამყაროში დროის სტანდარტულ მარკერებად კვაზარების გამოყენებაც შესაძლებელია“, — ამბობს ლევისი.
ლევისმა და ბრევერმა ჩვენგან 2,45 – 12,17 მილიარდი წლის მანძილის დიაპაზონში (დიდი აფეთქება 13,8 მილიარდი წლის წინ მოხდა) მდებარე 190 კვაზარი შეისწავლეს; მონაცემები ათწლეულობის განმავლობაში იყო შეგროვებული ტალღის სიგრძეთა სხვადასხვა დიაპაზონში. თითოეულ კვაზარზე მათ დაახლოებით 200 დაკვირვება ჰქონდათ, რამაც მათი რყევების დეტალური რეკონსტრუქციის საშუალება მისცა.
მეცნიერები აქამდე ფიქრობდნენ, რომ კვაზარების ცვალებადობა დროის გაფართოების ეფექტებს არ აჩვენებდა, მაგრამ მაშინ შესწავლილი ნიმუშები პატარა იყო, დაკვირვებები კი დროის გაცილებით მოკლე პერიოდში.
შესასწავლ კვაზართა რაოდენობის და დაკვირვების დროის დრამატულად გაზრდით, ორმა მკვლევარმა დაადგინა, რომ როგორც ჩანს, ისინი უფრო ნელი მოძრაობით ციმციმებენ, ვიდრე უფრო ახლომდებარე კვაზარები.
„წინა კვლევებმა გააჩინა კითხვა, არის თუ არა კვაზარები ნამდვილად კოსმოლოგიური ობიექტები, ანდაც არის თუ არა მართებული სივრცის გაფართოების იდეა. თუმცა, ახალი მონაცემებითა და ანალიზით, მოვახერხეთ კვაზარების მოუხელთებელი ნიშნის პოვნა, რითაც დგინდება, რომ ისინი ზუსტად ისე იქცევიან, როგორც აინშტაინის ფარდობითობა პროგნოზირებს“, — ამბობს ლევისი.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
