სამყარო

  • სინათლის გარეშე გალაქტიკა: ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ობიექტი, რომელიც ბნელი მატერიისა და აირისგან შედგება

    სინათლის გარეშე გალაქტიკა: ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ობიექტი, რომელიც ბნელი მატერიისა და აირისგან შედგება

    ასტრონომებმა მოიპოვეს პირველი პირდაპირი დაკვირვებითი მტკიცებულება თითქმის მთლიანად ვარსკვლავებისგან დაცლილი გალაქტიკის შესახებ. განსახილველი ობიექტია ღრუბელი-9, სტრუქტურა, რომელიც შედგება ბნელი მატერიისა და აირისგან. ადრე ასეთი ობიექტები მხოლოდ თეორიულ მოდელებში არსებობდა.

    ღრუბელი-9 კლასიფიცირდება, როგორც RELHIC — პატარა ბნელი მატერიის ჰალო, რომელსაც შეუძლია გაზის შენარჩუნება, მაგრამ არ იწვევს ვარსკვლავების ფორმირებას. აღმოჩენა ადასტურებს „ჩავარდნილი“ გალაქტიკების ჰიპოთეზას, რომლებიც უხილავი რჩებიან ოპტიკური ტელესკოპებისთვის.

    თეორიიდან დაკვირვებებამდე

    თანამედროვე კოსმოლოგია ვარაუდობს, რომ დიდი აფეთქების შემდეგ ბნელმა მატერიამ გრავიტაციული ჰალოები წარმოქმნა. დიდ ჰალოებში გაზი შეიკუმშა და ვარსკვლავები წარმოიქმნა. პატარა ჰალოებში კი გაზი რეიონიზაციის ეპოქაში გათბობის გამო დაიკარგა.

    თეორია შუალედური სცენარის შესაძლებლობას იძლეოდა. ასეთ ჰალოებს შეეძლოთ გაცხელებული გაზის შენარჩუნება, მაგრამ ვარსკვლავების ფორმირება არა. მათში გრავიტაცია აბალანსებს გაზის თერმულ წნევას. ამ ობიექტებს RELHIC-ები უწოდეს.

    ღრუბელი-9 ამ მოდელის იდეალური განსახიერება აღმოჩნდა. ის შეიცავს გაზს, მაგრამ თითქმის მთლიანად მოკლებულია ვარსკვლავურ პოპულაციებს. აქამდე ასეთი სტრუქტურები მხოლოდ კომპიუტერულ სიმულაციებში არსებობდა.

    რადიო სიგნალი სინათლის გარეშე

    აღმოჩენა დაიწყო ნეიტრალური წყალბადის რადიოდაკვირვებებით 21 სანტიმეტრის ტალღის სიგრძეზე. სიგნალი დააფიქსირა FAST რადიოტელესკოპმა გალაქტიკა M94-ის მახლობლად. ვერიფიკაციისთვის გამოყენებული იქნა VLA და Green Bank Telescope.

    რადიოს მონაცემებმა აჩვენა:

    • გაზის მასა, რომელიც დაახლოებით 1.4 მილიონი მზის მასის ეკვივალენტურია
    • ღრუბლის რადიუსი დაახლოებით 1.4 კილოპარსეკია
    • გაზის მშვიდი მოძრაობა დამახასიათებელი ბრუნვის გარეშე

    ეს პარამეტრები ემთხვეოდა RELHIC-ის თეორიულ მოლოდინებს. თუმცა, მთავარი კითხვა კვლავ რჩებოდა: იყო თუ არა იქ ვარსკვლავები.

    პასუხის მოსაძებნად მეცნიერებმა გამოიყენეს ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი. ღრმა ვიზუალიზაციამ არც ვარსკვლავთგროვები და არც ცალკეული წითელი გიგანტები არ გამოავლინა. მოდელირებამ აჩვენა, რომ 10⁴ მზის მასის ვარსკვლავური მასაც კი 99,5%-იანი ალბათობით იქნებოდა დაფიქსირებული.

    გაზისა და ვარსკვლავური მასის თანაფარდობა 443-ს აჭარბებს. ჩვეულებრივ ჯუჯა გალაქტიკებში ის იშვიათად აღემატება 10-ს. ეს ადრეულ ეტაპებზე ვარსკვლავთწარმოქმნის დათრგუნვაზე მიუთითებს.

    რატომ ცვლის Cloud-9 კოსმოლოგიას

    მეცნიერებმა განიხილეს . მე-9 ღრუბელი მოქცევის ნარჩენები არ არის, რადგან მას რეგულარული ფორმა და იზოლაცია აქვს. ის ირმის ნახტომთან არ ასოცირდება, რადგან M94-ის სიჩქარით მოძრაობს. ასევე გამოირიცხა დროებითი გაზის ღრუბლის იდეა: ბნელი მატერიის გარეშე ობიექტი სწრაფად დაიშლება.

    ღრუბელი-9 ადასტურებს ვარსკვლავების გარეშე ბნელი ჰალოების არსებობას. ეს ხელს უწყობს „დაკარგული კომპანიონების“ პრობლემის გადაჭრას. ისინი არ გამქრალან — ისინი უბრალოდ არ ანათებენ.

    ასეთი ობიექტები ბნელი მატერიის შესასწავლად უნიკალურ ლაბორატორიებად იქცევა. მათ არ გააჩნიათ სუპერნოვები და ვარსკვლავური ქარები. გაზი ჰიდროსტატიკურ წონასწორობაშია და პირდაპირ ასახავს გრავიტაციულ პოტენციალს.

    ჯეიმს ვების ტელესკოპი საბოლოო გამოცდის ჩასატარებლად ემზადება. თუ ის უძველეს, ცივ ვარსკვლავებსაც კი ვერ დააფიქსირებს, ასტრონომია ახალ ინსტრუმენტს მიიღებს. ბნელი მატერია შესწავლილი იქნება გალაქტიკების მეშვეობით, რომლებიც მილიარდობით წლის განმავლობაში მოძრაობდნენ სამყაროში და არასდროს განათებულან.

  • ადრეული სამყაროს ერთ-ერთი გალაქტიკათა გროვა ძალიან ცხელი აღმოჩნდა

    ადრეული სამყაროს ერთ-ერთი გალაქტიკათა გროვა ძალიან ცხელი აღმოჩნდა

    ადრეულ სამყაროში აღმოჩენილი ობიექტი თავისი ასაკისთვის ძალიან ცხელი იყო. ს , ასტრონომებმა ანომალიური გალაქტიკური გროვა SPT2349-56 დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც 1.4 მილიარდი წლის შემდეგ აღმოაჩინეს.

    ძალიან ადრე და ძალიან ცხელა

    SPT2349-56-ის შიგნით არსებული გაზი გაცილებით ცხელი აღმოჩნდა, ვიდრე არსებული მოდელები იძლევა დაშვებულს. როგორც წესი, კლასტერების გრავიტაციულ გაცხელებას მილიარდობით წელი სჭირდება. „ჩვენ არ ველოდით, რომ კოსმოსური ისტორიის ასე ადრეულ ეტაპზე ასეთ ცხელ ატმოსფეროს დავინახავდით“, - ამბობს ასპირანტი დაჟი ჟოუ. ის აღიარებს, რომ თავდაპირველად გუნდს ეჭვი შეეპარა მონაცემებში. „თავიდან სკეპტიკურად ვიყავი განწყობილი; სიგნალი ძალიან ძლიერი იყო იმისთვის, რომ რეალური ყოფილიყო“, - აღიარებს ის. თუმცა, თვეების განმავლობაში ტესტირების შემდეგ, დასკვნა დადასტურდა. გაზი მინიმუმ ხუთჯერ უფრო ცხელი აღმოჩნდა, ვიდრე პროგნოზირებული იყო. ტემპერატურამ 10 მილიონ კელვინს გადააჭარბა, რაც თანამედროვე კლასტერებთან შედარებითაა.

    დიდი აფეთქების ჩრდილი

    SPT2349-56 პირველად 2010 წელს შენიშნეს ანტარქტიდაში მდებარე სამხრეთ პოლუსის ტელესკოპის გამოყენებით. მაშინაც კი, ობიექტი უჩვეულოდ გამოიყურებოდა.

    2018 წელს, შემდგომი დაკვირვებებით გამოვლინდა, რომ ეს გროვა 30-ზე მეტი გალაქტიკისგან შედგება. ისინი ვარსკვლავებს ათასჯერ უფრო სწრაფად ქმნიან, ვიდრე ირმის ნახტომი და სწრაფად უახლოვდებიან ერთმანეთს. ასეთი ძალადობრივი პროცესების გამო, ასტრონომები ვარაუდობდნენ, რომ ობიექტი მინიშნებებს მოგვცემდა იმის შესახებ, თუ როგორ ევოლუციონირდნენ გალაქტიკები, განსაკუთრებით ადრეული სამყაროს კრიტიკულ პერიოდში. ჟოუს გუნდმა კოსმოსური მიკროტალღური ფონის შესასწავლად ALMA რადიოტელესკოპი გამოიყენა. ისინი სუნიაევ-ზელდოვიჩის ეფექტს ეძებდნენ. ეს ეფექტი კოსმოსური მიკროტალღური გამოსხივების ფონზე ცხელი გაზის „ჩრდილის“ სახით ჩნდება. რადგან ფონი ერთგვაროვანია, ასეთი დამახინჯებები აშკარად ჩანს.

    შავი ხვრელები ცვლიან სურათს

    სიგნალი არა მხოლოდ განსხვავებული, არამედ გამორჩეულად ძლიერიც იყო. ანალიზმა ცხელი ელექტრონების მკაფიო თერმული ხელწერა გამოავლინა.

    არსებული მოდელები აჩვენებს, რომ მხოლოდ გრავიტაცია არასაკმარისია ასეთი გათბობისთვის. მეცნიერები ვარაუდობენ დამატებითი ენერგიის წყაროს არსებობას. ისინი ვარაუდობენ, რომ მინიმუმ სამი სუპერმასიური შავი ხვრელის ჭავლები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ. შესაძლოა, მათ აქტიურად გადატუმბეს ენერგია გალაქტიკათშორის გაზში. „ეს იმაზე მიუთითებს, რომ შავი ხვრელები უკვე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენდნენ გარემოზე“, - განმარტავს სკოტ ჩეპმენი. ის აღნიშნავს, რომ ეს მოხდა უფრო ადრე და უფრო ინტენსიურად, ვიდრე მოსალოდნელი იყო. აღმოჩენა მიუთითებს ამჟამინდელი თეორიების არასრულყოფილებაზე. კლასტერების ევოლუცია უნდა განვიხილოთ, როგორც ერთიანი ეკოსისტემა. „ჩვენ გვსურს გავიგოთ ურთიერთობა ვარსკვლავთწარმოქმნას, აქტიურ შავ ხვრელებსა და გადახურებულ ატმოსფეროს შორის“, - ამბობს ჟოუ.

  • მზის სისტემა უფრო სწრაფად მოძრაობს: „ნორმალურზე 3.7-ჯერ უფრო სწრაფად“

    მზის სისტემა უფრო სწრაფად მოძრაობს: „ნორმალურზე 3.7-ჯერ უფრო სწრაფად“

    ასტრონომებმა გამოაცხადეს : მზის სისტემა შესაძლოა კოსმოსში მოსალოდნელზე სამჯერ უფრო სწრაფად მოძრაობდეს.

    რადიოგალაქტიკების განაწილების შესასწავლად მკვლევარებმა LOFAR რადიოტელესკოპების ქსელი და ორი სხვა ინსტრუმენტი გამოიყენეს. ამ აღმოჩენებმა კოსმოლოგიის სტანდარტული მოდელი ეჭვქვეშ დააყენა.

    რადიოგალაქტიკები შეიცავს აქტიური ბირთვების მიერ გამოსხივებული რადიოგამოსხივების გიგანტურ რეგიონებს. რადიოტალღები გადის გაზსა და მტვერში, ამიტომ ამ ობიექტების განაწილება ხელს უწყობს მზის სისტემის მოძრაობის გაზომვას. მის მიმართულებით ოდნავ მეტი რადიოგალაქტიკა უნდა იყოს, მაგრამ გადახრა იმდენად მცირეა, რომ მხოლოდ უკიდურესად მგრძნობიარე ინსტრუმენტებს შეუძლიათ მისი აღმოჩენა.

    გუნდმა აღმოაჩინა ანიზოტროპია, რომელიც პროგნოზირებულზე 3,7-ჯერ უფრო ძლიერი იყო. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენი სისტემა გაცილებით სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე ადრე ეგონათ. შედეგები ემთხვევა კვაზარების ინფრაწითელ დაკვირვებებს - ზემასიური შავი ხვრელებით მომუშავე ენერგიის მძლავრ წყაროებს. ორ დამოუკიდებელ მეთოდს შორის თანხმობა მიუთითებს, რომ ეს კოსმოსის ნამდვილი მახასიათებელია და არა დაკვირვების შეცდომა.

  • „ესენი პულსარები არ არიან, ისინი რაღაც მეტია“ - მეცნიერები ირმის ნახტომის საიდუმლოზე

    „ესენი პულსარები არ არიან, ისინი რაღაც მეტია“ - მეცნიერები ირმის ნახტომის საიდუმლოზე

    ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა განაცხადეს, რომ ირმის ნახტომის ცენტრში არსებული იდუმალი გამა-გამოსხივების ნათება შესაძლოა ბნელი მატერიის ბუნების ამოხსნის გასაღები იყოს.

    როგორც პუბლიკაციაშია განმარტებული, ეს ნათება მეცნიერებს ათწლეულების განმავლობაში აოცებდათ — მისი წარმოშობა გაურკვეველი რჩება — თუმცა ახლა ფიზიკოსებს ახალი ახსნა აქვთ.

    მეცნიერებმა ფერმის გამა-სხივური კოსმოსური ტელესკოპიდან მიღებული მონაცემები გამოიყენეს გალაქტიკურ ჰალოში ბნელი მატერიის განაწილების მოდელირებისთვის. ეს პირველი შემთხვევაა, როდესაც ირმის ნახტომის ჩამოყალიბების ისტორია მისი დაარსებიდან მოყოლებული გათვალისწინებულია მათ გამოთვლებში. სიმულაციებმა აჩვენა თანხვედრა თეორიულ ნაწილაკების განაწილებასა და დაკვირვებულ გამა-სხივურ სიგნალებს შორის, რაც შეიძლება ბნელი მატერიის ჩართულობაზე მიუთითებდეს.

    თუმცა, არსებობს ალტერნატიული ჰიპოთეზა: ნათება შეიძლება მოდიოდეს სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან - მილიწამიანი პულსარებიდან. თუ ასეა, გალაქტიკა გაცილებით მეტ ასეთ ობიექტს უნდა შეიცავდეს, ვიდრე აქამდე ეგონათ. ეს გვაიძულებს, ხელახლა განვიხილოთ ვარსკვლავური ევოლუციის ფუნდამენტური კონცეფციები.

    ამ თეორიების შესამოწმებლად, მეცნიერებმა ექსპერიმენტების სერია შემოგვთავაზეს. ისინი გამა სხივების ენერგიის დონის გაზომვას გეგმავენ: თუ ენერგიები მაღალია, დამნაშავე პულსარებია; თუ დაბალია, წყარო, სავარაუდოდ, ბნელი მატერიაა. ისინი ასევე გეგმავენ ირმის ნახტომის გარშემო ჯუჯა გალაქტიკებში ბნელი მატერიის განაწილების რუკაზე დატანას და ამ მონაცემების შედარებას ახალი ჩერენკოვის ტელესკოპის მასივის ობსერვატორიიდან მომავალ დაკვირვებებთან.

    საბოლოო შედეგები ათწლეულის ბოლოსთვის არის მოსალოდნელი. თუ ჰიპოთეზა დადასტურდება, კაცობრიობა პირველად მიუახლოვდება იმის გაგებას, თუ რისგან შედგება სამყაროს დიდი ნაწილი. ამ ეტაპზე, ბნელი მატერია კოსმოსის ყველაზე ჯიუტ საიდუმლოდ რჩება.

  • სამყაროს ყველაზე სუფთა ვარსკვლავი: მეცნიერებმა აღმოაჩინეს „ხელუხლებელი“ სინათლე

    სამყაროს ყველაზე სუფთა ვარსკვლავი: მეცნიერებმა აღმოაჩინეს „ხელუხლებელი“ სინათლე

    ჩიკაგოს უნივერსიტეტის ასტრონომებმა სენსაციური აღმოჩენის შესახებ განაცხადეს აღმოაჩინეს ვარსკვლავი, რომელსაც სამყაროში ცნობილ ყველა ვარსკვლავს შორის ყველაზე „პირველყოფილს“ უწოდებენ.

    ობიექტი, სახელწოდებით SDSS J0715-7334, თითქმის მთლიანად მოკლებული აღმოჩნდა მძიმე ელემენტებს - ლითონებს, ნახშირბადს და სხვა ქიმიურ მინარევებს, რომლებიც დამახასიათებელია ყველა ვარსკვლავისთვის, რომლებიც პირველი სუპერნოვას აფეთქებების შემდეგ გაჩნდნენ.

    განსახილველი ვარსკვლავი მდებარეობს პატარა მაგელანის ღრუბლის ჰალოში, ჯუჯა გალაქტიკაში, რომელიც ირმის ნახტომიდან დაახლოებით 163 000 სინათლის წლის დაშორებით მდებარეობს. კვლევის ხელმძღვანელის, ალექსანდრე ცის თქმით, SDSS J0715-7334 შესაძლოა იყოს სამყაროს პირველი ვარსკვლავების „ცოცხალი ნაშთი“, რომლებიც ცნობილია როგორც III პოპულაციის ვარსკვლავები და რომელთა შესახებ მეცნიერებს დიდი ხნის განმავლობაში მხოლოდ ჰიპოთეზები შეეძლოთ გამოეთქვათ.

    ვარსკვლავი თავდაპირველად Sloan Digital Sky Survey-ის მონაცემების გამოყენებით აღმოაჩინეს, შემდეგ კი ჩილეში მდებარე მაგელანის ტელესკოპის მეშვეობით დააკვირდნენ. როგორც მკვლევარები აღნიშნავენ, SDSS J0715-7334 „ათჯერ უფრო ლითონებით ღარიბია“, ვიდრე ნებისმიერი აქამდე აღმოჩენილი ობიექტი, მათ შორის ის ობიექტებიც კი, რომლებიც ადრე „თითქმის ლითონებისგან თავისუფალი“ ითვლებოდა. გარდა ამისა, მისი ნახშირბადის შემცველობა იმდენად დაბალია, რომ ის უნიკალურია სხვა უძველეს ვარსკვლავებს შორისაც კი.

    „ამ ვარსკვლავს სამყაროში არსებულ ნებისმიერ ცნობილ ობიექტს შორის ყველაზე ხელუხლებელი შემადგენლობა აქვს“, - წერენ მეცნიერები. ნახშირბადის არარსებობა განსაკუთრებით გასაკვირი იყო, რადგან ითვლებოდა, რომ ის ვარსკვლავების გაგრილებასა და აფეთქების თავიდან აცილებაში ეხმარებოდა. ეს აღმოჩენა ეჭვქვეშ აყენებს ადრე არსებულ თეორიებს იმის შესახებ, თუ როგორ გაცივდნენ და ჩამოყალიბდნენ პირველი ვარსკვლავები.

    მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტრონომმა ანა ფრობელმა, რომელიც კვლევაში არ მონაწილეობდა, New Scientist- , რომ „სამყაროს სხვადასხვა ნაწილში გაზი სხვადასხვაგვარად აცივდა“. მან დასძინა, რომ მეცნიერებას ამჟამად „არ აქვს კარგი ახსნა, თუ რატომ მოხდა ეს“.

    ახლა, ჯის გუნდმა უნდა გააგრძელოს სხვა მსგავსი უძველესი ობიექტების ძებნა, რათა გაიგოს, სად და როგორ შეიძლება გადარჩენილიყო კოსმოსის დაბადებიდან უცვლელი რელიქტური ვარსკვლავები. ბოლოს და ბოლოს, SDSS J0715-7334 შეიძლება უბრალოდ ვარსკვლავი არ იყოს - თავად არის პირდაპირი მაცნე იმ დროიდან, როდესაც მხოლოდ სინათლე, წყალბადი და ჰელიუმის გარდა არაფერი არსებობდა.