სამყაროს 95 პროცენტს შესაძლოა, უცნაური „ბნელი სითხე“ შეადგენს - ახალი კვლევა
სამყაროს 95 პროცენტს შესაძლოა, უცნაური „ბნელი სითხე“ შეადგენს - ახალი კვლევა

გალაქტიკები იმაზე სწრაფად ბრუნავენ, ვიდრე სინამდვილეში უნდა ბრუნავდნენ. კოსმოსი ფართოვდება, მაშინ, როცა ასე არ უნდა ხდებოდეს. როდესაც საქმე ფიზიკის ამ უდიდეს კითხვებს ეხება, ჩნდება განცდა, თითქოს სამუდამო სიბნელისკენ მივდივართ.

ერთ-ერთი ფიზიკოსი გამოსავალს ხედავს ჰიპოთეტურ „ფლუიდში“ (სითხე), რომელსაც ნეგატიური მასა აქვს. ასეთი მატერია ჯერ არავის უნახავს, მაგრამ დღითი-დღე რთულდება მის ეგზოტიკურ ნაწილაკებსა და ენერგიაზე ნადირობა. შესაბამისად, ლოგიკურია, რომ მხედველობაში მივიღოთ ყველა მოსაზრება.

ოქსფორდის უნივერსიტეტის მკვლევრის, ჯემი ფერნესის ვარაუდით, საჭიროა დავუბრუნდეთ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიას, რომელიც გრავიტაციას დრო-სივრცის გეომეტრიის თვალსაზრისით ხსნის და უშვებს ნეგატიური მასის არსებობას.

ასეთი უცნაური, „ჯიუტი“ ნაწილაკების არსებობა კარგად ახსნიდა ფიზიკის ორ უდიდეს საიდუმლოს — რატომ რჩებიან გალაქტიკები ერთობლივად შეჯგუფებული, როცა ისინი ბრუნავენ? და რატომ იზრდება სამყარო ახლა უფრო ჩქარა, ვიდრე წარსულში?

ამჟამად, დაკვირვებებზე დაყრდნობით არსებული საუკეთესო ახსნის მიხედვით, ამის მიზეზია მოუხელთებელი მატერია, რომელიც პასუხისმგებელია როგორც გამწევ ბიძგებზე, ისე მიზიდვაზე.

ვარსკვლავების, გალაქტიკებისა და ჩვენ მიერ დანახული ყველა ობიექტის ერთად თავმოყრაზე პასუხისმგებელია ბნელი მატერია. დიდი ალბათობით, ის არის მასიურ ნაწილაკთა გარკვეული სახე, რომელიც კარგად არ ურთიერთქმედებს ხილულ მატერიასთან და შესაბამისად, პრაქტიკულად უხილავია.

მეორე მხრივ, ბნელი ენერგია არის თეორეტიკული ფენომენი, რომელიც პასუხისმგებელია ურთიერთსაწინააღმდეგო გრავიტაციულ ძალებზე, რაც ფართომასშტაბიან სტრუქტურებს გადაადგილებას აიძულებს და იწვევს სამყაროს გაფართოებას მუდამ მზარდი მაჩვენებლით.

ამჟამად, ეს ორი ფენომენი წარმოადგენს ჩვენს ხელთ არსებულ საუკეთესო ახსნას. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მათგანის შესახებ არსებობს მრავალი მოსაზრება, საბოლოო პასუხი მაინც არ გვაქვს. თუმცა ფაქტია, რომ ორივე მათგანი ერთობლივად, შეადგენენ კოსმოსის მთელი მატერიისა და ენერგიის დაახლოებით 95 პროცენტს.

ფარნესი ცდილობს გაარკვიოს, დავა თუ არა ეს ბნელი 95 პროცენტი რაღაც ერთ საგნამდე. იგი გვთავაზობს ყველაფერში შეღწევად „ფლუიდს“ (სითხე), რომელიც ცარიელ სივრცეში ჩნდება და სუსტად უბიძგებს ირგვლივ არსებულ მატერიას.

ეს ნაზი ძალა უნდა განაპირობებდეს არა მხოლოდ გალაქტიკების ერთმანეთისგან დაშორებას, არამედ ქმნიდეს დამატებით სივრცესაც უფრო მეტი ასეთი სითხის წარმოსაქმნელად. ის უნდა მოქმედებდეს ვარსკვლავებზეც და აღკვეთდეს მათ თავისუფალ მოძრაობას გალაქტიკაში.

რაც უფრო შორს მიდის პოტენციური თეორიები, პასუხის მიღება სულ უფრო რთული ხდება.

ფარნესის ნეგატიური მასის მოდელების შემოწმება შესაძლებელია ტელესკოპ Square Kilometre Array-ს მიერ გალაქტიკების გადანაწილების შესახებ არსებული მონაცემების დამუშავებით.

ფარნესის თქმით, შესაძლებელია, რომ ბნელი ენერგია და ბნელი მატერია ერთ სუბსტანციად გავაერთიანოთ. ორივე მათგანის ეფექტები ახსნას ექვემდებარება, დაახლოებით ისე, რომ პოზიტიური მასის მატერია უბრალოდ ტივტივებს უარყოფითი მასის მატერიის ზღვაში.

იდეა მომხიბვლელია, მაგრამ ფარნესიც კი აღიარებს, რომ ისიც ისეთივე თამამი და შორს მიმავალია, როგორც მისი მხარდამჭერი ფიზიკა.

მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს ფენომენები, რომლებიც წარმოაჩენენ ნეგატიური მასის მსგავს მახასიათებლებს, ისინი სულაც არ არის იგივე, რაც სპონტანურად გამოჩენილი ნეგატიური მასის ნაწილაკები.

და კიდევ, მიუხედავად იმისა, რომ კვანტური მექანიკა პროგნოზირებს ვაკუუმში ნაწილაკების არაფრისგან გაჩენასა და გაქრობას, ნეგატიური ბნელი მასის სუპის მუდმივ წარმოქმნას ვერც ის ხსნის.

სანამ ამ საქმეში წინ წავიწევთ, მოგვიწევს გავიხსენოთ ალბერტ აინშტაინი, რომელიც ზოგად ფარდობითობაზე მუშაობისას იგივე ფაქტორს უშვებდა. შესაბამისად, მათემატიკურად ამ კონცეპტის შემოწმება შესაძლებელია.

როგორც ის 1918 წელს წერდა, ნიუტონის კანონების თვალსაზრისით, თეორიის მოდიფიკაცია ისეა საჭიროა, რომ „ცარიელმა სივრცემ“ იკისროს მთელ ვარსკვლავთშორის სივრცეში გადანაწილებული ნეგატიური მასების შემომკრებლის როლი.

მაგრამ უნდა გვახსოვდეს ისიც, რომ აინშტაინი ამავე დროს თავის უდიდეს შეცდომად აღიარებდა ცარიელი სივრცის ნეგატიურ მასას.

მიუხედავად ამ ყველაფრისა, რაც არ უნდა აიძულებდეს სივრცეს გაფართოებას, გალაქტიკებს კი ერთად უყრიდეს თავს, პასუხი ჯერ მაინც არ გვაქვს.

ფარნესის თქმით, თუკი ეს ბნელი სითხე მართლაც არსებობს, გამოდის, რომ ჩვენ ვიპოვეთ კოსმოსის ნაკლული 95 პროცენტი.

კვლევა ჟურნალ Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი