Գիտնականները ենթադրում են, որ սև զանգվածները կարող են բաղկացած լինել մութ նյութից

Բովանդակություն:

Գիտնականները ենթադրում են, որ սև զանգվածները կարող են բաղկացած լինել մութ նյութից
Գիտնականները ենթադրում են, որ սև զանգվածները կարող են բաղկացած լինել մութ նյութից
Anonim

Գալակտիկաների ծագման տեսություններում կա երկու հայտնի խնդիր, որոնք գիտնականները փորձում են լուծել երկար ժամանակ: Նոր հետազոտությունները օգնում են երկուսին էլ մոտեցում գտնել: Գիտնականներն առաջարկել են, որ գերծանր սև խոռոչները կարող են ձևավորվել անմիջապես մութ նյութից: Ֆիզիկոսները Ֆորսկինգի համար մեկնաբանում են այս տեսությունը:

Սա կարող է բացատրել, թե ինչպես են սև խոռոչները ձևավորվել տիեզերքի պատմության այդքան վաղ շրջանում, ըստ նոր հետազոտության:

Կարծես թե գալակտիկաների մեծ մասում կենտրոնում կա սև խոռոչ:

Այս հրեշների զանգվածը հարյուր հազարավոր է, իսկ երբեմն միլիարդ անգամ ավելի շատ, քան սովորական աստղի զանգվածը: Նրանք սպառում են գազեր և աստղեր, որոնք շատ են մոտենում:

Սև անցքերը կարող են առաջանալ, երբ մեծ աստղը մահանում է և փլուզվում իր մեջ: Բայց գիտնականները վստահ չեն, թե որտեղից են հայտնվել գերհսկա հսկաները տիեզերքի պատմության սկզբում:

Արգենտինայի Լա Պլատայի ազգային համալսարանից Կառլոս Ռ. Արգյելը, երեք գիտական գործընկերների հետ միասին, ուշադիր դիտարկեցին հետևյալ ենթադրությունը.

Մութ նյութ

Մութ նյութը տիեզերքի մի տեսակ նյութ է, որի մասին մենք շատ քիչ գիտենք և որի ծավալները դեռ չենք կարողացել հաշվարկել: Հավանաբար, այս անտեսանելի նյութի զանգվածը վեց անգամ գերազանցում է տիեզերքի տեսանելի նյութի զանգվածը:

Առաջարկվել է, որ մութ նյութը պարզապես սովորական ատոմներ են, որոնք դժվար է հայտնաբերել: Ինչպես նաև շագանակագույն թզուկներ և գազեր: Բայց ֆիզիկոսների մեծ մասը կարծում է, որ սա մասնիկների հատուկ, դեռ չբացահայտված տեսակ է:

Գիտնականները կարծում են, որ մութ նյութը, ինչպես ցրված պղպջակ կամ լուսապսակ, գտնվում է գալակտիկաների շուրջը, ինչպես նաև շատ ավելի հեռու է տարածվում, քան ամենաերկար աստղերը:

«Գալակտիկայում մենք տեսնում ենք աստղեր, բայց գալակտիկայի մեծ մասը, մասնավորապես ՝ մութ նյութը, չենք տեսնում: Մենք սա անվանում ենք մութ նյութի լուսապսակ », - ասել է Օսլոյի համալսարանի պրոֆեսոր, մութ նյութը ուսումնասիրող Տորստեն Բրինգմանը Ֆորսկինգին:

Մութ նյութը լրացուցիչ գրավիտացիա է ստեղծում, որը աստղերին պահում է իրենց ներկայիս վայրերում: Բացի այդ, մութ նյութի լուսապսակը, օրինակ, կարող է բացատրել, թե ինչու է kyիր Կաթինը պտտվում ավելի արագ, քան պետք է:

Խիտ միջուկային ամպեր

Հետազոտողները, ովքեր հրապարակել են նոր տեսական ուսումնասիրություն, ենթադրում են, որ գերծանր սև խոռոչները ձևավորվել են անմիջապես մութ նյութից ՝ տիեզերքի սկզբում:

Գիտնականները պարզել են, որ մութ նյութի ամպերը կամ լուսապսակները երբեմն ունենում են խիտ միջուկ: Եվ այս միջուկը կարող է այնքան խիտ դառնալ, որ ինչ -որ պահի նյութը փլուզվի մինչև գերծանրքաշային սև խոռոչի վիճակը:

Գիտնականները ենթադրում են, որ փոքր, գաճաճ գալակտիկաներում այս կրիտիկական խտությունը, հնարավոր է, չի հասել: Դրանցում մութ մատերիայի միջուկը կարող է նմանվել միայն սև անցքի, իսկ արտաքին լուսապսակը բացատրում է նման գալակտիկաների դիտվող պտույտի կորերը:

«Այս մոդելը ցույց է տալիս, որ մութ նյութի լուսապսակները կարող են ունենալ խիտ միջուկներ: Հավանական է, որ նրանք որոշիչ դեր կունենան մեր ջանքերում `հասկանալու, թե ինչպես են ձևավորվում գերակշռող սև խոռոչները», - մամուլի հաղորդագրության մեջ գրել է Կառլոս Ռ.

Հայտնվել է շուտ

Ըստ գիտնականների ՝ այս վարկածը կարող է բացատրել, թե ինչպես կարող էին տիեզերքում այդքան վաղ ժամանակներում ձևավորվել գերխոշոր սև խոռոչներ:

Որոշ հսկայական սև խոռոչներ ստեղծվել են տիեզերքի միլիարդ տարի առաջ դեռ շատ առաջ: 2017 -ին ՆԱՍԱ -ն հայտնեց, որ հայտնաբերել է հայտնաբերված ամենահին սև խոռոչը:Մեծ պայթյունից ընդամենը 690 միլիոն տարի անց այս հսկան արդեն 800 միլիոն անգամ ավելի զանգվածային էր, քան Արևը:

Ըստ Նորվեգիայի մեծ բառարանի ՝ կան մի քանի ենթադրություններ, թե ինչից կարող էին դրանք ձևավորվել: Օրինակ ՝ սովորական սեւ անցքերից ՝ մի տեսակ «սերմեր», որոնք ավելի ու ավելի շատ նյութ էին գրավում և երկար ժամանակ աճում:

Մեկ այլ վարկած այն է, որ մահացած աստղերի կլաստերներից մի քանի սև խոռոչ պարզապես միաձուլվել են միասին: Բացի այդ, սուպեր զանգվածային սև անցքերը կարող էին ձևավորվել անմիջապես տիեզերքի սկզբում փլուզվող գազի ամպերից:

«Նրանց առաջացման այս նոր սցենարը, հավանաբար, կարող է բնական բացատրություն տալ այն մասին, թե ինչպես են գերծանր սև խոռոչները հայտնվել տիեզերքի սկզբում, առանց անհրաժեշտության ենթադրելու, որ աստղերը կամ որոշ« սերմեր »առաջինը հայտնվել են սովորական սև անցքերի տեսքով, որոնք այնուհետև անիրատեսորեն արագ աճեց », - բացատրում է Արգուելը:

Նախկինում ենթադրվում էր

Օսլոյի համալսարանի Thorsten Bringmann- ը ուսումնասիրել է նոր ուսումնասիրությունը:

Նրա խոսքերով, սա առաջին դեպքը չէ, երբ գիտնականները պնդում են, որ մութ նյութը սուպեր զանգվածային սև անցքերի աղբյուրն է:

«Այն պնդում է, որ մինչ այժմ իրականացրել է դրանցից ամենաիրատեսական վերլուծությունը», - ասում է Բրինգմանը: «Գիտնականները նկարագրում են մութ նյութի մասնիկների բաշխումը և դրանց շարժումը սկզբում, այսինքն ՝ երբ առաջանում են լուսապսակները կամ այդ կառույցները»:

Արդյունքում նրանք ստացան լուսապսակի մոդելներ ՝ մեջտեղում մեծ սև անցքով:

Ֆորսկնինգ. Կա՞ տարբերություն մութ նյութից կազմված գերծանր սև խոռոչի և սովորական նյութի միջև:

Թորստեն Բրինգման. Ոչ. Սա ընդհանուր հարաբերականության մեծ բացահայտումներից մեկն է: Սև խոռոչը նկարագրվում է ընդամենը երեք թվով: Massանգված, պտտման արագություն և լիցք:

Իրականում լիցքը նույնպես առանձնապես կարևոր չէ, քանի որ եթե սև խոռոչը պարզվի, որ բացասական լիցքավորված է, այն անմիջապես իր մեջ կգրավի դրական լիցք:

«Այսպիսով, իրականում ընդամենը երկու թիվ են ամբողջությամբ նկարագրում սև խոռոչը: Դուք կարող եք մի ամբողջ գրադարան նետել դրա մեջ, և ամբողջ տեղեկատվությունը կվերանա, և կմնա ընդամենը երկու թիվ »:

Ստերիլ նեյտրինոներ

Բրինգմանը բացատրում է, որ գիտնականներն ընտրել են բավականին տարածված մութ նյութի թեկնածու, որը կոչվում է ստերիլ նեյտրինո:

Նեյտրինոները խուսափողական «ուրվական մասնիկներ» են, որոնք գրեթե չեն փոխազդում սովորական նյութի հետ: Գիտնականները ենթադրել են, որ նեյտրինոները կարող են ունենալ ավելի ծանր «եղբայրներ», որոնք կոչվում են ստերիլ նեյտրինո: Այս հիպոթետիկ մասնիկների վրա ազդում է միայն ձգողականությունը. Դրանք այլևս չեն ենթարկվում որևէ բնական ուժի:

Հենց սահմանից ներքև

Հետազոտողները ենթադրում էին, որ նման մասնիկի զանգվածը պետք է լինի այն սահմանից ցածր, որից այն կողմ դիտարկումը բացառեց, - ասում է Բրինգմանը:

Այն, ինչ կոչվում է տիեզերագիտության ստանդարտ մոդել, ΛCDM (Lambda-CDM Model), նկարագրում է տիեզերքի էվոլյուցիան մութ էներգիայի և «սառը» մութ նյութի օգնությամբ: Շատերը համաձայն են այս մոդելի հետ:

«Այն, որ մութ նյութը ցուրտ է, նշանակում է միայն, որ տիեզերքի կառուցվածքի ձևավորման սկզբում այն չունի ուշագրավ արագություն: Այն արագություն է հավաքում միայն այն դեպքում, երբ կա գրավիտացիոն ներուժ, և ձգողականությունն արագացնում է այն », - ասում է Բրինգմանը:

Սա սահմանում է, թե որքան արագ կարող են մասնիկները շարժվել սկզբից և որքան զանգված կարող են ունենալ:

«Եթե դրանք շատ արագ են շարժվում, ապա մոդելավորումը չի ձևավորվում, ինչը չի համապատասխանում այն ամենին, ինչ մենք տեսնում ենք ավելի մեծ մասշտաբով», - ասում է Բրինգմանը:

Ուսումնասիրության մասնիկները հնարավորինս արագ կամ «տաք» են մոդելի ներսում:

Ըստ Բրինգմանի, եթե մենք ամբողջովին պատահականորեն որոշեինք մութ նյութի հատկությունները, դժվար թե նման արդյունքի գայինք:

«Բայց դա միանգամայն հնարավոր է»:

Բազմաթիվ հնարավոր լուծումներից մեկը

Բրինգմանը հիշում է, որ գալակտիկաների գոյության տեսություններում կա երկու հայտնի խնդիր, որոնք գիտնականները փորձում են լուծել:

«Մենք գիտենք, որ, օրինակ, մեր գալակտիկայի կենտրոնում, և, մեծ հաշվով, բոլոր գալակտիկաների կենտրոնում, կան հսկայական սև անցքեր: Դրանք անհրաժեշտ են հասկանալու համար, թե ինչպես են տիեզերքի զարգացման վաղ փուլում ընդհանուր առմամբ գոյացել գալակտիկաները:

Բայց մի խնդիր այն է, որ ոչ ոք իրականում չգիտի, թե որտեղից են առաջացել այս սև անցքերը: Երբ գիտնականները մոդելավորում են գալակտիկաների ձևավորումը, ժամանակի մեծ մասը նրանք պարզապես ասում են.

Եվ երբ սիմուլյացիան սկսվում է դրանից հետո, ամեն ինչ շատ նման է նրան, ինչ մենք իրականում դիտարկում ենք հզոր աստղադիտակների շնորհիվ:

Երկրորդ խնդիրը կոչվում է «փակման խնդիր» և վերաբերում է գաճաճ գալակտիկաներում մութ նյութի բաշխմանը, բացատրում է Բրինգմանը: Այստեղ, մոդելավորվելիս, ստացվում է ոչ այնքան սպասվածը: Չափից շատ մութ նյութ է արտադրվում գաճաճ գալակտիկաների կենտրոնում:

«Հատկանշական է, որ այս նոր ուսումնասիրությունը այս երկու խնդիրներին անդրադառնում է նույն նկարագրությամբ: Դա աներևակայելի հետաքրքիր է », - ասում է Բրինգմանը:

Բայց կան այլ մոդելներ, որոնք կարող են օգնել լուծել այդ խնդիրները: Հավանաբար, կոնսենսուս չի լինի, թե նրանցից որն է լավագույնը:

Խորհուրդ ենք տալիս: