Տիեզերք

Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակը IRAS 07251-0248 գալակտիկայում հայտնաբերել է բարդ օրգանական մոլեկուլներ։ Ուսումնասիրության արդյունքները հրապարակվել են Nature Astronomy ամսագրում, հաղորդում է NakedScience.ru-ն։

Իսպանիայի աստղաբիոլոգիայի կենտրոնի (CAB) գիտնականները, օգտագործելով Օքսֆորդի համալսարանի մեթոդները, գերլուսավոր ինֆրակարմիր գալակտիկայի միջուկում հայտնաբերել են բենզոլ, մեթան, ացետիլեն, դիացետիլեն, տրիացետիլեն և, Ծիր Կաթինից դուրս առաջին անգամ, մեթիլ ռադիկալ։.

Քիմիան Գալակտիկայի սրտում

IRAS 07251-0248-ի միջուկը ծածկված է գազի և տիեզերական փոշու խիտ շերտերով: Նորմալ ճառագայթումը չի թափանցում այս վարագույրի մեջ, սակայն ինֆրակարմիր ալիքի երկարությունները թույլ են տալիս Ուեբին ուսումնասիրել այնտեղ տեղի ունեցող գործընթացները: Հետազոտողները համատեղել են NIRSpec և MIRI սարքերից ստացված տվյալները 3-28 միկրոն տիրույթում, ինչը թույլ է տվել նրանց որոշել մոլեկուլների կազմը, ջերմաստիճանը և վիճակը, ներառյալ գազերից, սառույցներից և փոշուց ստացված ազդանշանները:.

Գազային միացություններից բացի, հայտնաբերվել են նաև պինդ մարմիններ՝ ածխածնի հատիկներ և ջրային սառույց։ Մեր գալակտիկայից դուրս առաջին անգամ հայտնաբերվել է մեթիլ ռադիկալ՝ մեթանի մոլեկուլի «պոչը»՝ առանց մեկ ջրածնի ատոմի։.

Տիեզերական ճառագայթները որպես քիմիական շարժիչ

Հետազոտողները նշել են. «Մենք հայտնաբերել ենք անսպասելի քիմիական բարդություն՝ տարրերի շատ ավելի բարձր առատությամբ, քան կանխատեսվում էր ներկայիս տեսական մոդելներով։ Սա ցույց է տալիս, որ այս գալակտիկաների միջուկները պետք է պարունակեն ածխածնի մշտական ​​աղբյուր, որը սնուցում է այս հարուստ քիմիական ցանցը», - նշել է CAB-ի ներկայացուցիչ Իսմայել Գարսիա Բերնետեն։.

Գիտնականները պարզել են, որ տիեզերական ճառագայթները խաղում են գլխավոր դեր։ Դրանք քայքայում են պոլիցիկլիկ արոմատիկ ածխաջրածինները և ածխածնով հարուստ փոշու մասնիկները՝ անջատելով փոքր օրգանական մոլեկուլներ։ Այս միացությունները կենդանի բջիջների մաս չեն կազմում, բայց կարող են ծառայել որպես շինանյութեր ամինաթթուների և նուկլեոտիդների ձևավորման համար։.

Ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ գալակտիկաների միջուկները կարող են գործել որպես հսկա քիմիական լաբորատորիաներ՝ ազդելով տիեզերքում օրգանական նյութի էվոլյուցիայի վրա և բացահայտելով նոր հնարավորություններ Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակի համար։.

Ինչպես նշվում է Naked Science-ում, իսպանացի աստղաֆիզիկոսները հայտնաբերել են մի գալակտիկա, որը, ըստ հաշվարկների, կարող է լինել Մեծ պայթյունի տարիքի կամ նույնիսկ ավելի հին։ Ուսումնասիրության արդյունքները հրապարակվել են Royal Astronomical Society-ի Monthly Notices ամսագրում։ Եթե տարիքը հաստատվի, Ստանդարտ Կոսմոլոգիական Մոդելը կկորցնի իր կարգավիճակը։

Գիտնականները վերլուծել են 31 գալակտիկա, որոնք դիտարկվել են Հաբլի և Ջեյմս Ուեբի աստղադիտակներով Մեծ պայթյունից 700 միլիոն տարի անց: Այս մարմինների միջին տարիքը դիտարկումից առաջ կազմել է 0.61 ± 0.31 միլիարդ տարի: Սա նշանակում է, որ դրանցից շատերը ձևավորվել են տիեզերքի պատմության սկզբից 100 միլիոն տարուց էլ պակաս ժամանակահատվածում:.

Վաղ տիեզերքը չափազանց հասուն էր

Համաձայն ընդհանուր ընդունված տեսության՝ առաջին աստղերը հայտնվել են հարյուր միլիոնավոր տարիներ անց։ Սակայն դիտարկումները ցույց են տվել, որ զարգացած գալակտիկաները գոյություն են ունեցել դեռևս 200-300 միլիոն տարի անց։ Սա դժվար է բացատրել Ստանդարտ մոդելի շրջանակներում։.

Ժամանակակից գալակտիկաները գրեթե միշտ պարունակում են գերզանգվածային սև խոռոչներ։ Սակայն ստանդարտ սցենարն այն է, որ նման մարմինները ձևավորվում են աստղային սև խոռոչներից, որոնք, իրենց հերթին, առաջանում են Մեծ պայթյունից հետո ձևավորված աստղերից։.

Սև խոռոչի խնդիրը և JADES-1050323 անոմալիան

Սև խոռոչները չեն կարող մի քանի հարյուր միլիոն տարվա ընթացքում կուտակել միլիոնավոր արևների զանգվածին համարժեք զանգված։ Դրանք սահմանափակվում են նյութի կուտակման արագությամբ։ Այլընտրանքային մոդելները, այդ թվում՝ Նիկոլայ Գորկավիի տատանվող տիեզերքի տեսությունը, թույլ են տալիս Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո գոյություն ունենալ մնացորդային սև խոռոչներ, սակայն դրանք անհամատեղելի են Ստանդարտ մոդելի հետ։.

Ամենատագնապալի արդյունքը վերաբերում է JADES-1050323 գալակտիկային։ Հեղինակները գնահատում են դրա տարիքը մինչև 800 միլիոն տարի։ Պաշտոնապես սա 100 միլիոն տարով ավելի մեծ է, քան Տիեզերքի տարիքը այդ ժամանակ։ Հաշվարկների համաձայն՝ սխալի մակարդակը կազմում է 4.7 սիգմա, կամ մոտավորապես մեկ հավանականությամբ մեկ միլիոնից։ Հետազոտողները ընդգծում են, որ տվյալները վերանայման կարիք ունեն։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ գալակտիկաների ձևավորումը Մեծ պայթյունից 100 միլիոն տարուց պակաս ժամանակում լուրջ մարտահրավերներ է ներկայացնում ստանդարտ տիեզերագիտության համար։.

Գրավիտացիան ոչնչացնում է բոլոր մարմինները: Տարածաժամանակի կորությունը, ի վերջո, նյութը վերածում է ճառագայթման: Աշխատանքը հրապարակվել է arXiv նախնական տպագրության սերվերում և նկարագրվել է Phys.org հոդվածում:

Մինչև այժմ համարվում էր, որ միայն սև խոռոչներն են գոլորշիանում: Նեյտրոնային աստղերն ու սպիտակ թզուկները համարվում էին կայուն: Նոր հաշվարկները հերքում են այս տեսակետը: Նույնիսկ առանց իրադարձությունների հորիզոնի, նյութը դատապարտված է ոչնչացման:.

Սև խոռոչի բացառիկության ավարտը

1974 թվականին Սթիվեն Հոքինգը ցույց տվեց, որ սև խոռոչները ճառագայթում են և կորցնում զանգված։ Այս գործընթացը կապված էր իրադարձությունների հորիզոնի հետ։ Համարվում էր, որ առանց դրա գոլորշիացումը անհնար է։ Հեյնո Ֆալկեն, Մայքլ Վոնդրակը և Վալտեր վան Սույլեկը վերանայեցին այս մոտեցումը։ Նրանք ցույց տվեցին, որ տարածության կորությունը որոշիչ գործոն է։ Ուժեղ ձգողականությունն ինքնին խթանում է մասնիկների քվանտային ստեղծումը։.

Ձգողականությունը որպես համընդհանուր կործանիչ

Հետազոտողները համեմատել են ձգողականությունը Շվինգերի էֆեկտի հետ քվանտային էլեկտրադինամիկայի մեջ։ Այնտեղ հզոր էլեկտրական դաշտը վակուումում քայքայում է վիրտուալ մասնիկները։ Ձգողականությունը գործում է նմանատիպ կերպ, բայց մակընթացային ուժերի միջոցով։ Նեյտրոնային աստղերի մոտ վակուումը ստեղծում է իրական մասնիկներ։ Դրանցից մի քանիսը էներգիա են տեղափոխում տիեզերք։ Մնացածը տաքացնում է օբյեկտը ներսից։ Աստղը դանդաղորեն կորցնում է զանգվածը և փայլում է նույնիսկ սառը տիեզերքում։.

Անխուսափելի ավարտի մաթեմատիկան

Գիտնականները ստացել են բանաձև, որը կապում է մարմնի կյանքի տևողությունը դրա խտության հետ։ Որքան խիտ է նյութը, այնքան արագ է գոլորշիացումը։ Այս գործընթացը չափազանց դանդաղ է, բայց անկասելի։ Նեյտրոնային աստղերը կանհետանան մոտավորապես 10⁶⁸ տարվա ընթացքում։ Սպիտակ թզուկները կգոյություն ունենան մոտ 10⁷⁸ տարի։ Նույնիսկ գերզանգվածային սև խոռոչները կանհետանան 10⁹⁶ տարվա ընթացքում։ Սա փոխում է Տիեզերքի «ջերմային մահվան» մասին պատկերացումները։.

Կարմիր կարտոֆիլ գալակտիկայի զանգվածը գնահատվում է 110 միլիարդ արեգակնային զանգված։ Դրա շառավիղը մոտավորապես 3260 լուսային տարի է։ Այնուամենայնիվ, գալակտիկան գրեթե զուրկ է գազից։ Մոլեկուլային գազի զանգվածը չի գերազանցում 7 միլիարդ արեգակնային զանգվածը։ Աստղագոյացման արագությունը տարեկան մոտավորապես չորս արեգակնային զանգված է։ Սա առնվազն տասը անգամ ցածր է նորմայից։ Գիտնականները օբյեկտը դասակարգում են որպես «հանգիստ» գալակտիկա։ Նման կառուցվածքները գործնականում դադարեցրել են նոր աստղերի առաջացումը։ Սա անսովոր է այդքան մեծ օբյեկտի համար։.

Տիեզերական սարդոստայնի պարադոքսը

Գալակտիկան գտնվում է տիեզերական ցանցային հանգույցի կենտրոնում: Նման շրջանները սովորաբար հարուստ են սառը գազով, և զանգվածեղ գալակտիկաները սովորաբար ակտիվորեն աճում են դրանց ներսում: Սակայն MQN01 J004131.9−493704-ը ցույց է տալիս հակառակ պատկերը: Աստղագետները կարծում են, որ գալակտիկան էապես «քնած» է, ինչը հակասում է էվոլյուցիոն մոդելների սպասումներին:.

Ակտիվ հարևանի հետք

Գիտնականները բացատրության բանալին տեսնում են մոտակա ակտիվ գալակտիկայի ազդեցության մեջ։ Ռենտգենյան տվյալները ցույց են տալիս պայծառ ակտիվ միջուկից եկող հզոր շիթ։ Այս հոսքը անցնում է «Կարմիր կարտոֆիլի» մոտով։ Հետազոտողների կարծիքով, շիթն առաջացնում է գազի մեջ ուժեղ տուրբուլենտություն։ Գազը չի կարողանում սառչել և նստել գալակտիկայի վրա։ Արդյունքում, օբյեկտը մնում է առանց աստղերի համար վառելիքի։ Գազի բարձր արագությունը հաստատվում է սպեկտրալ չափումներով։ Աշխատանքը հրապարակվել է arXiv սերվերում։

Ըստ ESA-ի՝ Եվրոպական տիեզերական գործակալության աստղագետները գործարկել են արհեստական ​​բանականության նոր գործիք՝ AnomalyMatch-ը, և ուսումնասիրել են Hubble տիեզերական աստղադիտակի ամբողջ արխիվը։ 35 տարվա դիտարկումների ընթացքում տվյալների բազմությունը կուտակվել է այնպիսի մակարդակի, որը անհնար է ձեռքով վերլուծել։ Արհեստական ​​բանականությունը մշակել է այն երեք օրից էլ պակաս ժամանակում և նույնականացրել հարյուրավոր անհայտ օբյեկտներ։

Արխիվ, որը սպասում էր իր պահին

Գիտնականները նշում են, որ աստղադիտակները հավաքում են ավելի շատ տվյալներ, քան մարդիկ կարող են մշակել: Նույնիսկ բոլոր աստղադիտարանների անջատումը տասնամյակներ շարունակ չի սպառի արխիվների ներուժը: Հետազոտողների կարծիքով, սա այն դեպքն է, երբ արհեստական ​​բանականությունն առավել օգտակար է դառնում: Այն կարող է համակարգված կերպով վերանայել տարիներ շարունակ անտեսված տվյալները:.

Հազարավոր անոմալիաներ երեք օրում

AnomalyMatch-ը աշխատում էր միայն մեկ գրաֆիկական պրոցեսորով և երկուսուկես օրվա ընթացքում մշակել էր մոտ 100 միլիոն պատկերի հատվածներ։ Այս ընթացքում ծրագիրը ուսումնասիրել է Hubble-ի ամբողջ արխիվը և հայտնաբերել ավելի քան 1400 անոմալ օբյեկտներ։ Ձեռքով ստուգումը հաստատել է ավելի քան 1300 գտածո, որոնցից ավելի քան 800-ը նախկինում անհայտ էին գիտությանը։.

Ի՞նչ է իրականում հայտնաբերել արհեստական ​​բանականությունը։

Հայտնաբերված օբյեկտների մեջ գերակշռում են փոխազդող և միաձուլվող գալակտիկաները, գրավիտացիոն ոսպնյակի թեկնածուները և հազվագյուտ օղակաձև կառուցվածքները: Գիտնականները նաև հայտնաբերել են մեդուզայի ձև ունեցող գալակտիկաներ, համընկնող համակարգեր և ակտիվ միջուկներ: Հայտնագործություններից մի քանիսը, այդ թվում՝ պտտվող միջուկներով և բաց թևերով գալակտիկաներ, թվում են չափազանց անսովոր: Հետազոտողները ընդգծում են, որ նման անոմալիաները օգնում են ավելի լավ հասկանալ գալակտիկաների էվոլյուցիան, մութ նյութի բնույթը և ստուգել ընդհանուր հարաբերականությունը:.

ՆԱՍԱ-ի Մարսագնաց Perseverance-ը ավարտել է իր առաջին երթուղին, որն ամբողջությամբ պլանավորված էր արհեստական ​​բանականության կողմից: Ջեզերո խառնարանում գտնվող մարսագնացի հետ աշխատող առաքելության մասնագետները հայտարարել են առաջընթացի մասին: 2025 թվականի դեկտեմբերի 8-ին և 10-ին անցկացված փորձը շրջադարձային կետ էր մոլորակների ուսումնասիրության պատմության մեջ:.

Գրեթե երեսուն տարի շարունակ մարսագնացների հետագծի յուրաքանչյուր մետրը հաշվարկվել է Երկրի վրա գտնվող մարդկանց կողմից: Ինժեներները ձեռքով ուսումնասիրել են պատկերներն ու տեղանքի քարտեզները՝ գծելով կարճ և անվտանգ երթուղիներ: Մարսի հետ հաղորդակցության ուշացումների պատճառով այս գործընթացը դանդաղ էր և լրջորեն սահմանափակում էր մարսագնացների շառավիղը մեկ մարսյան օրվա ընթացքում:.

Ինչպես արհեստական ​​բանականությունը փոխարինեց Երկրի պլանավորողներին

Նոր փորձի ժամանակ առաքելության թիմը երթուղու պլանավորումը վստահել է արհեստական ​​բանականությանը: Համակարգը մշակվել և ինտեգրվել է Հարավային Կալիֆոռնիայի NASA-ի ռեակտիվ շարժիչի լաբորատորիայի մասնագետների կողմից: Արհեստական ​​բանականությունը ստացել է նույն տվյալները, ինչ մարդիկ՝ բարձր թույլտվությամբ ուղեծրային պատկերներ և ճշգրիտ բարձրության քարտեզներ:.

Ալգորիթմը անկախ վերլուծել է տեղանքը, նույնականացրել ժայռերը, լանջերը և վտանգավոր տարածքները, ապա ստեղծել ամբողջական երթուղի։ Պլանը փորձարկվել է մարսագնացի թվային կրկնօրինակի վրա լաբորատորիայում՝ նախքան Մարս ուղարկելը։ Այսպիսով, արհեստական ​​բանականությունն ամբողջությամբ փոխարինել է մարդկանց մանրամասն երթուղու պլանավորման փուլում։.

Ինքնավար նավիգացիայի առաջին կիլոմետրերը

Իր ինքնավար երթուղով Perseverance-ը դեկտեմբերի 8-ին անցավ 210 մետր, իսկ դեկտեմբերի 10-ին՝ ևս 246 մետր։ Մարսագնացը վստահորեն շրջանցեց բոլոր խոչընդոտները և Երկրից որևէ ուղղում չպահանջվեց։ Փորձը հաստատեց, որ արհեստական ​​բանականությունը կարող է անվտանգ կերպով կառավարել մարսագնացը դժվարին տեղանքով։.

Մշակողների խոսքով՝ սա բացում է հետազոտությունների նոր դարաշրջան։ Մարսագնացները կկարողանան ինքնուրույն կիլոմետրերով անցնել անծանոթ տեղանքով։ Տեխնոլոգիան կնվազեցնի օպերատորների աշխատանքային ծանրաբեռնվածությունը և թույլ կտա նրանց աշխատել ավելի վտանգավոր տեղանքում։.

Ապագայում նման համակարգերը կհիմնվեն Լուսնի վրա ենթակառուցվածքների և դեպի Մարս մարդատար առաքելությունների համար։ Ճանապարհ արագ և ինքնուրույն նախագծելու ունակությունը համարվում է կարևորագույն ապագա արշավախմբերի անվտանգության և արդյունավետության համար։.

Գիտնականները կարծում են, որ Ծիր Կաթինը և ամբողջ տեղական գալակտիկաների խումբը գտնվում են մութ նյութի հսկայական շերտի ներսում, ըստ Nature Astronomy-ում հրապարակված ուսումնասիրության: Նոր մոդելը բացատրություն է տալիս մոտակա գալակտիկաների տարօրինակ շարժման համար, որը վաղուց հակասում է ավանդական կարծիքին:.

Աստղագետները Էդվին Հաբլից ի վեր գիտեին, որ տիեզերքը ընդարձակվում է, և գրեթե բոլոր գալակտիկաները հեռանում են միմյանցից: Սակայն Անդրոմեդան՝ ամենամոտ մեծ գալակտիկան, շարժվում է դեպի Ծիր Կաթինը: Սա թվում էր անոմալիա, քանի որ ամբողջ Տեղային խումբը կապված է գրավիտացիոն առումով և պետք է գործի համակարգված ձևով:.

Տեղական խմբի վիրտուալ կրկնօրինակը

Այս անհամապատասխանությունը հասկանալու համար հետազոտողները ստեղծեցին Տեղական խմբի և շրջակա գալակտիկաների վիրտուալ երկվորյակ։ Սիմուլյացիան սկսվեց վաղ տիեզերքի պայմաններից, որոնք որոշվել են տիեզերական միկրոալիքային ֆոնային տվյալներով։ Այնուհետև գիտնականները հետևեցին համակարգի էվոլյուցիային և համեմատեցին վիրտուալ գալակտիկաների շարժումները իրական դիտարկումների հետ։.

Համապատասխանությունը զարմանալիորեն ճշգրիտ էր։ Սակայն մոդելը գործում էր միայն մեկ պայմանով. որ Տեղական խումբը գտնվեր ոչ թե գնդաձև հալոյում, այլ մութ նյութի հարթ շերտի ներսում։ Հաշվարկների համաձայն, այս կառուցվածքը գնահատվում է միլիոնավոր լուսային տարիների չափ։.

Ինչո՞ւ տերև, այլ ոչ թե գունդ։

Ավանդական տիեզերաբանական մոդելը ենթադրում է, որ գալակտիկաները տեղակայված են մութ նյութի զանգվածային գնդաձև հալոների ներսում: Այս դեպքում դրանց շարժումը հիմնականում ազդվում է այդ գնդերի մեջ պարունակվող զանգվածից: Նոր ուսումնասիրությունը առաջարկում է այլ երկրաչափություն, որտեղ զանգվածի բաշխումը մեծ հեռավորությունների վրա նույնպես էական դեր է խաղում:.

Թերթաձև կառուցվածքում մութ նյութի եզրերը մեղմորեն դեպի դուրս են քաշում գալակտիկաները, մինչդեռ հարթությունից դուրս գոյություն ունեն տիեզերական դատարկություններ: Ձգողականության և դատարկությունների այս համադրությունը հստակորեն բացատրում է Տեղական խմբի դիտարկվող դինամիկան: Հենց այս կոնֆիգուրացիան է, ըստ հեղինակների, լուծում նախորդ հակասությունները:.

Ի՞նչ է նշանակում բացումը։

Ուսումնասիրության գլխավոր հեղինակ Էվաուդ Վեմպեն աշխատանքն անվանել է Տեղային խմբում մութ նյութի բաշխման և արագությունների առաջին գնահատականը։ Նա նշել է, որ մոդելը համապատասխանում է ինչպես ընդհանուր տիեզերաբանական տեսությանը, այնպես էլ տեղային դիտարկումներին։ Նրա խոսքով՝ սա հազվագյուտ դեպք է, երբ երկու պատկերներն էլ համընկնում են։.

«Մենք ուսումնասիրում ենք վաղ տիեզերքի բոլոր հնարավոր տեղային կոնֆիգուրացիաները», - բացատրեց Վեմպեն։ Նա ընդգծեց, որ ստացված մոդելը պահանջում է անկախ ստուգում։ Ապագայում գիտնականները պլանավորում են օգտագործել տիեզերական աստղադիտակի տվյալները՝ Տեղական խմբից այն կողմ մութ նյութի նմանատիպ շերտեր որոնելու համար։.