Ծիր Կաթին

Աստղագետները հայտնել են մութ նյութի հնարավոր առաջին դիտարկման մասին, ըստ «Կոսմոլոգիայի և աստղամասնիկների ֆիզիկայի հանդեսի»: Ուսումնասիրությունն արդեն իսկ համարվում է ժամանակակից աստղաֆիզիկայի ամենահետաքրքիր առաջընթացներից մեկը, չնայած դրա արդյունքները հաստատման կարիք ունեն:

Ինչպես է առաջացել մութ նյութի առեղծվածը

Մութ նյութը անտեսանելի նյութ է, որը, ըստ գնահատականների, կազմում է տիեզերքի ամբողջ նյութի ավելի քան 85%-ը: Այն կապում է գալակտիկաները միմյանց, բայց չի փոխազդում սովորական նյութի հետ, բացի ձգողականության ուժից: Հետևաբար, դրա անմիջականորեն հայտնաբերումը համարվում էր գրեթե անհնար:.

Աստղագետ Տոմոնորի Տոտանին բացատրում է, որ սովորական բարիոնային նյութը չափազանց անբավարար է գալակտիկաները միասին պահելու համար: Մոդելները ենթադրում են, որ մութ նյութը հինգ անգամ գերազանցում է դրան՝ ստեղծելով «կմախք», որի շուրջ ձևավորվում են աստղեր և մոլորակներ:.

Ի՞նչ են իրականում հայտնաբերել հետազոտողները։

Մի առաջատար տեսություն պնդում է, որ մութ նյութը կազմված է WIMP-ներից՝ թույլ փոխազդող զանգվածային մասնիկներից։ Երբ դրանք բախվում են, դրանք պետք է ոչնչանան՝ առաջացնելով գամմա ճառագայթներ։ Աստղագետները տասնամյակներ շարունակ փորձել են հայտնաբերել այս ազդանշանը։.

ՆԱՍԱ-ի Ֆերմիի գամմա-ճառագայթային տիեզերական աստղադիտակի 15 տարվա տվյալները վերլուծել է մի խումբ և Ծիր Կաթինի կենտրոնի մոտակայքում հայտնաբերել գամմա-ճառագայթային հալո։.

Ուսումնասիրության հեղինակների խոսքերով՝ «
Մենք հայտնաբերել ենք 20 գիգէլեկտրոնվոլտ ֆոտոնային էներգիայով գամմա ճառագայթներ, որոնք տարածվում են հալոանման կառուցվածքում։ Ճառագայթման ինտենսիվությունը համապատասխանում է WIMP-ի ոչնչացմանը, որի զանգվածը մոտավորապես 500 անգամ մեծ է պրոտոնի զանգվածից»։

Սկեպտիցիզմ և ստուգման անհրաժեշտություն

Ոչ բոլոր գործընկերներն են կիսում այդ ոգևորությունը։ Տեսաբան Կինվա Վուն նշել է.
«Մեզ անհրաժեշտ են արտակարգ ապացույցներ՝ արտակարգ պնդում անելու համար։ Այս վերլուծությունը դեռևս այդ կարգավիճակին չի հասել»։

Տոտանին համաձայն է, որ արդյունքները նախնական են։ Հայտնագործությունը հաստատելու համար անհրաժեշտ է նմանատիպ գամմա-ճառագայթային հետք գտնել Ծիր Կաթինի շուրջ գտնվող թզուկ գալակտիկաներում։ Սա հնարավոր կդառնա ավելի շատ տվյալներ կուտակվելուց հետո։.

Մենք դեռ շատ հեռու ենք վերջնական եզրակացությունների հասնելուց։ Սակայն աստղագետներն արդեն իսկ այս դիտարկումը անվանում են տիեզերքում «ուրվական» նյութի որոնման ամենախոստումնալից որոնումներից մեկը։.

Ջոնս Հոփքինսի համալսարանի հետազոտողները հայտնել են, որ Ծիր Կաթինի կենտրոնում գտնվող խորհրդավոր գամմա-ճառագայթների լույսը կարող է լինել մութ նյութի բնույթը բացահայտելու բանալին։.

Ինչպես բացատրվում է հրատարակությունում, այս լույսը տասնամյակներ շարունակ շփոթեցրել է գիտնականներին. դրա ծագումը մնում է անհասկանալի, բայց հիմա ֆիզիկոսներն ունեն նոր բացատրություն։.

Գիտնականները Ֆերմիի գամմա-ճառագայթային տիեզերական աստղադիտակից ստացված տվյալներն օգտագործել են գալակտիկական հալոյում մութ նյութի բաշխումը մոդելավորելու համար: Սա առաջին դեպքն է, երբ Ծիր Կաթինի ձևավորման պատմությունը՝ սկսած դրա ստեղծումից, հաշվի է առնվել իրենց հաշվարկներում: Սիմուլյացիաները ցույց են տվել համապատասխանություն տեսական մասնիկների բաշխման և դիտարկված գամմա-ճառագայթային ազդանշանների միջև, ինչը կարող է վկայել մութ նյութի ներգրավվածության մասին:.

Այնուամենայնիվ, կա այլընտրանքային վարկած. լույսը կարող է առաջանալ արագ պտտվող նեյտրոնային աստղերից՝ միլիվայրկյանային պուլսարներից։ Եթե այդպես է, ապա գալակտիկան պետք է պարունակի շատ ավելի շատ նման օբյեկտներ, քան նախկինում կարծում էին։ Սա մեզ ստիպում է վերանայել աստղային էվոլյուցիայի հիմնարար հասկացությունները։.

Այս տեսությունները ստուգելու համար գիտնականները առաջարկել են մի շարք փորձեր։ Նրանք մտադիր են չափել գամմա ճառագայթների էներգիայի մակարդակները. եթե էներգիաները բարձր են, մեղավոր են պուլսարները, եթե ցածր են, աղբյուրը, հավանաբար, մութ նյութն է։ Նրանք նաև պլանավորում են քարտեզագրել Ծիր Կաթինը շրջապատող թզուկ գալակտիկաներում մութ նյութի բաշխումը և համեմատել այս տվյալները նոր Չերենկովյան աստղադիտակի զանգվածային աստղադիտարանի ապագա դիտարկումների հետ։.

Վերջնական արդյունքները սպասվում են տասնամյակի վերջին։ Եթե վարկածը հաստատվի, մարդկությունն առաջին անգամ ավելի կմոտենա այն բանին, թե ինչից է կազմված տիեզերքի մեծ մասը։ Առայժմ մութ նյութը մնում է տիեզերքի ամենահամառ առեղծվածը։.

Ծիր Կաթինի հենց սրտում տեղի է ունենում ինչ-որ անբացատրելի բան, որը կարող է վկայել մութ նյութի նոր ձևի հայտնաբերման մասին: Լոնդոնի Քինգս քոլեջի հետազոտողները կարծում են, որ այս երևույթների պատասխանը շատ մոտ է:

Կենտրոնական մոլեկուլային գոտում՝ 650-ից 1000 լուսային տարի լայնությամբ տարածքում, հայտնաբերվել են երկու առեղծված՝ մոլեկուլային ջրածնի արագ իոնացումը և 511 կէՎ էներգիայով առեղծվածային ռենտգենյան ճառագայթումը: Գերնոր աստղերի, տիեզերական ճառագայթների և սև խոռոչների ակտիվության վերաբերյալ ավանդական բացատրությունները չեն հաստատվում. «թվերը չեն համընկնում»:.

Գիտնականները ենթադրել են, որ լույսի մութ նյութի մասնիկները գալակտիկայի կենտրոնում ոչնչացնում են իրենց հակամասնիկները՝ առաջացնելով էլեկտրոններ և պոզիտրոններ: Այս մասնիկները կորցնում են էներգիա խիտ գազում, ինչը հանգեցնում է անոմալ իոնացման:.

Մոդելավորումը ցույց տվեց, որ այս գործընթացը կատարելապես բացատրում է թե՛ իոնացման պայթյունը, թե՛ դիտարկվող ռենտգենյան ճառագայթումը: Ավելին, էներգիայի բաշխումը զարմանալիորեն միատարր է, ինչը ո՛չ սև խոռոչը, ո՛չ էլ գերնոր աստղը չեն կարող բացատրել:.

Եթե ​​վարկածը հաստատվի, դա կլինի տիեզերագիտության ամենամեծ առաջընթացներից մեկը. առաջին անգամ հնարավոր կլինի դիտարկել մութ նյութի հետքերը ոչ թե լաբորատորիաներում, այլ գալակտիկայի հենց կառուցվածքում։.

Ուորվիքի համալսարանի գիտնականները կանխատեսել են առաջիկա տիեզերական ցնցում. միլիարդավոր տարիներ անց Գալակտիկայի հենց սրտում տեղի կունենա գերնոր աստղ, որը կլուսավորի երկինքը լիալուսնից ավելի պայծառ, ինչպես հաղորդում է ում հրապարակված ուսումնասիրությանը Nature Astronomy-։

Սա Ծիր Կաթինում նման համակարգի առաջին հաստատված դեպքն է։.

Հայտնագործությունը վերաբերում է երկու սպիտակ թզուկներից կազմված եզակի կրկնակի աստղային համակարգի։ Այս երկնային մարմինները պտտվում են միմյանց շուրջ աներևակայելի մոտ հեռավորության վրա՝ Երկրի և Արեգակի միջև հեռավորության ընդամենը 1/60-րդ մասով՝ և լրիվ պտույտ են կատարում յուրաքանչյուր 14 ժամը մեկ։ Ժամանակի ընթացքում նրանց մոտեցումը կարագանա, և իրենց վերջնական փուլերում աստղերը կպտտվեն ընդամենը 30-40 վայրկյան պարբերությամբ։.

23 միլիարդ տարի անց դրանք կմիաձուլվեն, ինչը կհանգեցնի հզոր I տիպի պայթյունի՝ հազվագյուտ և չափազանց պայծառ տիեզերական իրադարձության: Նման բռնկումը համարվում է պայծառության կայունության չափանիշ և աստղագետների կողմից օգտագործվում է որպես «տիեզերական փարոս» տիեզերքի խորքում հեռավորությունները չափելու համար:.

Աստղերի համակցված զանգվածը 1.56 անգամ մեծ է Արեգակի զանգվածից, ինչը դրանք դարձնում է իդեալական լաբորատորիա գերնոր աստղերի մեխանիզմները դիտարկելու և ուսումնասիրելու համար: «Սա աներևակայելի արժեքավոր հայտնագործություն է: Այն մեզ եզակի հնարավորություն է տալիս հասկանալու, թե ինչպես են աստղերը զարգանում խոշոր պայթյունից առաջ», - ասաց ուսումնասիրության ղեկավար Ջեյմս Մանդեյը:.

Չնայած սպասվող պայթյունի մասշտաբներին, այն որևէ վտանգ չի ներկայացնում Երկրի համար: Համակարգը գտնվում է 150 լուսային տարի հեռավորության վրա, և կատակլիզմն ինքնին տեղի կունենա միլիարդավոր տարիներ անց, երբ մեր մոլորակը, հավանաբար, արդեն կանհետանա ընդարձակվող Արեգակի հարձակման տակ, որն այժմ կարմիր հսկա է:.