ბნელი მატერია ერთი გაურკვეველი ნივთიერებაა. რისი თქმაც შეგვიძლია ისაა, რომ სამყაროს მუშაობის ამჟამინდელი მოდელების მიხედვით, ის არსებობს. თუმცა, მას არა მხოლოდ ვერ ვხედავთ, ვერ შევიგრძნობთ ან ვურთიერთქმედებთ, იმაშიც არ ვართ დარწმუნებული, რა არის რეალურად ბნელი მატერია.
მიუხედავად ამისა, გვაქვს გარკვეული მინიშნებები, მაგალითად, როგორ შეუძლია ბნელ მატერიას ურთიერთქმედება ან „საუბარი“ ჩვეულებრივ მატერიასთან გრავიტაციის მეშვეობით. ჯერ კიდევ უცნობია, როგორ ხდება ასეთი ურთიერთქმედებები, მაგრამ ახალი კვლევა გვთავაზობს, რომ გამოსავალი შეიძლება იყოს რაღაც, რასაც „არამინიმალურ შეწყვილებას“ უწოდებენ.
„ჩვენს თავს ვკითხეთ: გრავიტაცია ტყუის თუ ჩვენ გვაკლია რაღაც გადამწყვეტი ბნელი მატერიის ბუნების შესახებ? იქნებ ბნელი მატერია და სტანდარტული ბარიონული მატერია ისე არ ურთიერთობს ერთმანეთთან, როგორც ჩვენ ყოველთვის წარმოგვედგინა? ვცადეთ, ამ დამაინტრიგებელი კითხვებისთვის ჩვენს კვლევაში გვეპასუხა“, — წერს პრესრელიზში ახალი კვლევის სამი ავტორი, კოსმოლოგები, ჯოვანი განდოლფი, ანდრეა ლაპი და სტეფანო ლიბერატი.
ჩვენი საუკეთესო წარმოდგენის მიხედვით, ბნელი მატერია შეიძლება იყოს ცივი, სუსტად ურთიერთქმედებადი მასიური ნაწილაკები, რომლის დაფიქსირებასაც ექსპერიმენტული ფიზიკოსები უკვე ათწლეულებია ცდილობენ, მაგრამ ამაოდ.
მიუხედავად იმია, თუ რამდენად კარგად მოქმედებს მატერიის ეს განსაკუთრებული ტიპი ჩვენს მოდელებში, მაინც არსებობს რამდენიმე პრობლემა. მათგან უდიდესს ნამგალა ჰალოს პროლემას უწოდებენ და რომელშიც, გალაქტიკებში ბნელი მატერიის სავარაუდო სიმკვრივე არ ემთხვევა ე. წ. N-სხეულის სიმულაციებისას.
ამ სიმულაციების მიხედვით, იმისათვის, რათა დინების სტრუქტურა და მოძრაობა ავხსნათ, დაბალმატერიან გალაქტიკებში ბნელი მატერია „ნამგალა“ უნდა იყოს, ანუ, ყველაზე მეტად კონცენტრირებული იყოს გალაქტიკის გამონაშვერთან ან მის გარეთ. თუმცა, დაკვირვებები აჩვენებს, რომ ჯუჯა გალაქტიკათა უმეტესობაში ბნელი მატერია შუაგულში უნდა იყოს.
ეს კვლევა ნამდვილად არ არის პირველი და ალბათ არც უკანასკნელი ცდა ბნელი მატერიის ამ პრობლემათა გადასაჭრელად, მაგრამ მკვლევართა ჯგუფი ახალ ტაქტიკას გვთავაზობს. მკვლევრები გვთავაზობენ, რომ თუ ბნელი მატერია გრავიტაციასთან არამინიმალურად არის შეწყვილებული, გადაიჭრება ნამგალას პრობლემა და მასთან დაკავშირებული კიდევ ერთი პრობლემა, სახელად რადიალური აჩქარების ურთიერთობა.
„ამ პუბლიკაციაში გთავაზობთ ხედვის კიდევ ერთ წერტილს სტანდარტული ცივი ბნელი მატერიის ჩარჩოს შესაცვლელად და გალაქტიკებში შემჩნეული ბრუნვითი გამრუდებების აღსაწერად, ამავე დროს, ვცდილობთ რადიალური აჩქარების ურთიერთობის ზუსტ რეპროდუქციას“, — წერენ მკვლევრები.
მკვლევართა განცხადებით, ასეთი შეწყვილების შემოტანას შეუძლია დიდ კოსმოლოგიურ მასშტაბებზე შეინარჩუნოს ცივი ბნელი მატერიის წარმატება და ამავე დროს გააუმჯობესოს მისი ქცევა გალაქტიკურ სისტემებში.
არამინიმალური შეწყვილება ცოტა არასწორი ტერმინია. ნიშნავს იმას, რომ ბნელი მატერია პირდაპირ არის შეწყვილებული სივრცე-დროის გამრუდებასთან, რომელსაც აინშტაინის ტენზორს უწოდებენ. მარტივად რომ ვთქვათ, ახალი სახის ურთიერთქმედებაა ბნელ მატერიასა და გრავიტაციას შორის. თუ არამინიმალური შეწყვილება ხდება, ბნელი მატერია სივრცე-დროსთან უფრო სხვაგვარად ურთიერთქმედებს, ვიდრე ჩვეულებრივი მატერია.
„ბნელი მატერიის ეს თვისება ახალი, ეგზოტიკური ფუნდამენტური ფიზიკის ნაწილი არ არის. არამინიმალური ურთიერთობის არსებობის ახსნა მხოლოდ უკვე ცნობილი ფიზიკით შეიძლება“, — წერენ ავტორები.
ეს მხოლოდ ერთი ჰიპოთეზაა და მიუხედავად იმისა, რომ კარგად ეწყობა ამ დროისათვის არსებულ დაკვირვებად მონაცემებს, ბნელი მატერია ჯერ მაინც რთულად ამოსახსნელი საიდუმლოა. ბევრი კვლევაა საჭირო, რათა დადგინდეს, არამინიმალური შეერთება მართლაც არის ბნელი მატერიის თვისება თუ უბრალოდ კიდევ ერთი ჰიპოთეზაა, რომელიც წინ, სინამდვილის აღმოჩენისკენ გვიბიძგებს.
„ბნელი მატერიის მომავალი უფრო ნათელი ჩანს. სულაც არ გაგვიკვირდება თუ მომავალ კვლევებში აღმოჩნდება, რომ არამინიმალური შეწყვილება სამყაროს შესახებ სხვა პასუხგაუცემელ კითხვებსაც უპასუხებს“, — წერენ ავტორები.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია sissa.it-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
