პატარა გალაქტიკების ირგვლივ მიმოფანტული გაზისა და მტვრის ნისლის სიღრმეში, ბნელი მატერია შესაძლოა, ცივი წვეთების სახით გროვდებოდეს, რომელსაც „ბოზონის ვარსკვლავებს“ უწოდებენ.
რა თქმა უნდა, მეცნიერებისთვის ჯერ უცნობია, რა არის სინამდვილეში ეს საიდუმლოებით მოცული ბნელი მატერია, მაგრამ აქვთ ამ უხილავ ვარსკვლავთა მტკიცებულება. გარდა ამჟამინდელი ვარაუდებისა, ახალი მათემატიკური მოდელი მიუთითებს, რომ ბნელ მატერიას შესაძლოა, გარკვეული უცნაური ურთიერთქმედები ახასიათებდეს.
მოდელი რუს ფიზიკოსთა ჯგუფმა წარმოადგინა. მათ მხედველობაში მიიღეს, ის გზა, რომლითაც შესაძლოა, ბნელი მატერიის ჰიპოთეტური ნაწილაკები გალაქტიკათა ჰალოებში უმცირეს ჯგუფებად გროვდებოდნენ.
ფიზიკოს დიმიტრი ლევკოვის განცხადებით, კვლევის ფარგლებში მათ შექმნეს სინათლის კვანტური გაზის სიმულაცია, რომელიც გრავიტაციულად ურთიერთქმედებს ბნელი მატერიის ნაწილაკებთან.
სამყაროს მასის დაახლოებით 80 პროცენტს შეადგენს რაღაც იდუმალი, რომლის დაფიქსირებაც მეცნიერებმა ამ დრომდე ვერ შეძლეს. რაც არ უნდა იყოს, ის ჩვეულებრივი გზით არ ურთიერთქმედებს ნორმალურ მატერიასთან, მაგალითად, ელექტრომაგნიური ველით ფოტონების გაცვლა-გამოცვლის გზით.
მისი არსებობის ერთადერთი ნიშანი ის ენერგიაა, რომელსაც ის გალაქტიკათა შეჯგუფებებს მატებს. თუმცა, თუნდაც ეს ერთი ცნობა, არც ისე უმნიშვნელოა, რადგან ეს უხილავი გრავიტაციული წყარო რუკაზე უკვე დეტალურადაა დატანილი, რაც საკვანძო ცნობებს გვაწვდის მისი ბუნების შესახებ.
გალაქტიკებთან აშკარა მსგავსების წყალობით, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ბნელი მატერიის შემადგენელ მასალას საკმარისი სიჩქარე არა აქვს, რათა კოსმოსურ ვოიდებში (სიცარიელე) შევიდეს. იგი შედარებით ნელა უნდა გადაადგილდებოდეს.
ამ ინერტული ბნელი მატერიის ერთ-ერთი კანდიდატია ჰიპოთეტური ნაწილაკი სახელად აქსიონი. ისინი ბოზონის ერთ-ერთი ტიპია, რომელიც მეცნიერებმა წამოაყენეს კვანტური ფიზიკის კიდევ ერთი რთული პარადოქსის გადასაჭრელად.
კიდევ ერთი ვარიანტია მოუხელთებელი ბნელი მატერია. ბოზონის ეს ტიპი წამოაყენეს გამოსავლის სახით, რომელმაც უნდა გადაჭრას ასტროფიზიკის ერთ-ერთი ცნობილი დილემა გალაქტიკათა ჰალოებში ბნელი მატერიის გადანაწილებასთან დაკავშირებით.
თუმცა, ჯერ არც ამ წარმოსახვითი ბოზონების არსებობა დადასტურებულა. მაგრამ თუკი ერთ-ერთი მათგანი მაინც რეალური აღმოჩნდება, გარკვეულ გარემოებებში ისინი რაღაც საინტერესოს უნდა სჩადიოდნენ.
ავტორთა განცხადებით, ეს მოდელი წარმოადგენს პირველ ჩახედვას კინეტიკაში, რომელსაც ბნელი მატერია და ბოზონ-აინშტაინის კონდენსატი უნდა წარმოქმნიდნენ.
ბოზონ-აინშტაინის კონდენსატი კვანტური ნაწილაკების ანონიმური შემადგენელია. როდესაც ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულზე ქვემოთ ეცემა, ნაწილაკები ერთმანეთთან შერევას წყვეტენ და თავიანთ ინდივიდუალურ იდენტობას კარგავენ.
წარუმატებლად დასრულდა იმის გარკვევის მცდელობები, თუ რა ხდება, როდესაც ბოზონები უკვე ერთად არიან შეკრებილი, მაგალითად, ადრეულ სამყაროში.
ლევკოვის თქმით, ექსპერიმენტი მათ ვირიალიზაციით დაიწყეს, მაქსიმალური შერევით, რაც ბოზონ-აინშტაინის კონდენსატის ერთგვარი საწინააღმდეგო მდგომარეობაა.
მისივე თქმით, იმაზე 100 000-ჯერ მეტი ხნის შემდეგ, ვიდრე ნაწილაკს სიმულაციური სივრცის გადასაკვეთად სჭირდება, ნაწილაკებმა თვითნებურად წარმოქმნეს კონდენსატი, რომელმაც თანდათან სფერული წვეთის ფორმა მიიღო. მისი აზრით, სწორედ ეს არის ბოზონის ვარსკვლავი გრავიტაციის ეფექტის ქვეშ.
ფაქტობრივად, „ბნელი“ ბოზონების ღრუბელი იგივე ნაწილაკები ხდება. გარდა ამისა, ფიზიკოსებმა ასევე გაარკვიეს, რომ გრავიტაციული ეფექტების ქვეშ, ამ ღრუბელს სფეროს ფორმით შეგროვება და ბოზონის ვარსკვლავის წარმოქმნა შეუძლია.
ამ ჰიპოთეტური ობიექტებისთვის საჭიროა განსაკუთრებით შესაბამისი გარემო პირობები. მაგალითად, კონცენტრირებული უნდა იყოს ჯუჯა გალაქტიკის გარშემო არსებული შედარებით პატარა ჰალოს შუაგულში. ამ შემთხვევაშიც კი, მისი წარმოქმნის პროცესი საკმაოდ ნელი იქნება.
მეცნიერთა თქმით, ეს ყველაფერი ცოტა არ იყოს, სამეცნიერო ფანტასტიკის ნარატივს წააგავს, მაგრამ გვეხმარება იმ საზღვრების გაფართოებაში, სადაც შეგვიძლია, ბნელი მატერიის საიდუმლოს გასაღებები ვიპოვოთ.
როგორც ლევკოვი აცხადებს, შემდეგი ნაბიჯი იქნება ბოზონის ვარსკვლავთა ოდენობის პროგნოზირება და მათი მასის დაანგარიშება მსუბუქი ბნელი მატერიის მოდელებით.
ცხადია, დადგება ის დღეც, როცა ბოლოსდაბოლოს ხელთ ვიგდებთ ცნობებს ამ აჩრდილისებრი მასის ფუნდამენტური ბუნების შესახებ. როცა ეს მოხდება, ეჭვგარეშეა, რომ ვიპოვით ჩვენი თვალთახედვის მიღმა, ვარსკვლავებს შორის დამალულ მრავალ ახალ, მომაჯადოებელ სტრუქტურას.
კვლევა ჟურნალ Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია phys.org-ის მიხედვით.
