Құс жолы

Астрономдар хабарлады , деп хабарлайды Journal of Cosmology and Astropharticles Physics. Бұл зерттеу қазіргі заманғы астрофизикадағы ең қызықты жаңалықтардың бірі ретінде бағаланып жатыр, дегенмен оның нәтижелері растауды қажет етеді.

Қараңғы материяның жұмбағы қалай пайда болды

Қараңғы материя – Әлемдегі барлық материяның 85%-дан астамын құрайтын көрінбейтін зат. Ол галактикаларды бір-бірімен байланыстырады, бірақ қарапайым материямен гравитациядан басқа ешқандай әрекеттеспейді. Сондықтан оны тікелей анықтау мүмкін емес деп саналды.

Астроном Томонори Тотани кәдімгі бариондық материя галактикаларды біріктіріп ұстау үшін тым жеткіліксіз екенін түсіндіреді. Модельдер қараңғы материяның саны одан бес есе көп екенін, бұл жұлдыздар мен планеталардың пайда болуына себеп болатын «қаңқа» жасайтынын көрсетеді.

Зерттеушілер нақты не тапты?

Бір жетекші теория қараңғы материяның әлсіз өзара әрекеттесетін массивтік бөлшектерден – WIMP-терден тұратынын айтады. Олар соқтығысқан кезде, олар жойылып, гамма сәулелерін шығаруы керек. Астрономдар бұл сигналды ондаған жылдар бойы анықтауға тырысып келеді.

NASA-ның Ферми гамма-сәулелі ғарыштық телескопынан алынған 15 жылдық деректерді талдаған топ Құс жолының орталығына жақын жерде гамма-сәулелі гало тапты.

Зерттеу авторларының айтуынша, «
Біз гало тәрізді құрылымда таралатын 20 гигаэлектронвольт фотон энергиясы бар гамма-сәулелерді анықтадық. Сәулелену қарқындылығы протонның массасынан шамамен 500 есе үлкен WIMP-тің жойылуына сәйкес келеді».

Скептицизм және тексеру қажеттілігі

Барлық әріптестер бұл ынтаны бөлісе бермейді. Теоретик Кинва Ву:
«Бізге ерекше тұжырым жасау үшін ерекше дәлелдер қажет. Бұл талдау әлі ондай мәртебеге жеткен жоқ», - деді.

Тотани нәтижелердің алдын ала екендігімен келіседі. Жаңалықты растау үшін Құс жолының айналасындағы ергежейлі галактикалардан да осындай гамма-сәулелік қолтаңбаны табу қажет. Бұл қосымша деректер жиналғаннан кейін мүмкін болады.

Біз әлі нақты қорытындыларға жетуден алыспыз. Бірақ астрономдар бұл бақылауды Әлемдегі «елестер» материясын іздеудің ең перспективалы зерттеулерінің бірі деп атайды.

Джонс Хопкинс университетінің зерттеушілері Құс жолының орталығындағы жұмбақ гамма-сәуле жарқылы қараңғы материяның табиғатын ашудың кілті болуы мүмкін екенін хабарлады.

Басылым түсіндіргендей, бұл жарқыл ғалымдарды ондаған жылдар бойы таң қалдырды — оның шығу тегі белгісіз — бірақ қазір физиктер жаңа түсініктеме алды.

Ғалымдар галактикалық галодағы қараңғы материяның таралуын модельдеу үшін Ферми гамма-сәулелі ғарыштық телескопының деректерін пайдаланды. Бұл Құс жолының пайда болғаннан бастап қалыптасу тарихы олардың есептеулерінде алғаш рет ескерілген. Модельдеу теориялық бөлшектердің таралуы мен байқалған гамма-сәулелі сигналдар арасындағы сәйкестікті көрсетті, бұл қараңғы материяның қатысуын көрсетуі мүмкін.

Дегенмен, балама гипотеза бар: жарқырау тез айналатын нейтрондық жұлдыздардан — миллисекундтық пульсарлардан шығуы мүмкін. Егер солай болса, галактикада бұрын ойлағаннан да көп осындай нысандар болуы керек. Бұл бізді жұлдыздар эволюциясының негізгі тұжырымдамаларын қайта қарауға мәжбүр етеді.

Бұл теорияларды тексеру үшін ғалымдар бірқатар тәжірибелер ұсынды. Олар гамма-сәулелердің энергия деңгейлерін өлшеуді көздейді: егер энергия жоғары болса, пульсарлар кінәлі; егер олар төмен болса, көзі қараңғы материя болуы мүмкін. Сондай-ақ, олар Құс жолын қоршаған ергежейлі галактикалардағы қараңғы материяның таралуын картаға түсіріп, бұл деректерді жаңа Черенков телескоп массиві обсерваториясының болашақ бақылауларымен салыстыруды жоспарлап отыр.

Соңғы нәтижелер онжылдықтың соңына қарай күтілуде. Егер гипотеза расталса, адамзат алғаш рет Әлемнің басым көпшілігі неден тұратынын түсінуге жақындайды. Қазіргі уақытта қараңғы материя ғарыштың ең қиын жұмбағы болып қала береді.

Құс жолының дәл жүрегінде түсініксіз бір нәрсе болып жатыр, бұл қараңғы материяның жаңа түрінің ашылуын көрсетуі мүмкін. Лондондағы Кингс колледжінің зерттеушілері бұл құбылыстың жауабы жақын арада деп санайды.

Орталық молекулалық аймақта — ені 650-ден 1000 жарық жылына дейінгі аймақта — екі жұмбақ анықталды: молекулалық сутегінің жылдам иондалуы және энергиясы 511 кэВ болатын жұмбақ рентген сәулеленуі. Супернова, ғарыштық сәулелер және қара құрдым белсенділігіне қатысты дәстүрлі түсіндірмелер дәлелденбейді — «сандар сәйкес келмейді».

Ғалымдар жарық қараңғы материя бөлшектері галактиканың орталығында өздерінің антибөлшектерін жойып, электрондар мен позитрондар түзеді деген болжам жасады. Бұл бөлшектер тығыз газда энергиясын жоғалтып, аномальды иондануды тудырады.

Модельдеу бұл процесс иондану жарылысын да, байқалған рентген сәулеленуін де тамаша түсіндіретінін көрсетті. Сонымен қатар, энергияның таралуы таңқаларлықтай біркелкі, мұны қара құрдым да, аса жаңа жұлдыз да түсіндіре алмайды.

Егер гипотеза расталса, бұл космологиядағы ең үлкен жетістіктердің бірі болады: алғаш рет қара материяның іздерін зертханаларда емес, галактиканың құрылымында байқауға болады.

Уорик университетінің ғалымдары алдағы ғарыштық төңкерісті болжады: миллиардтаған жылдардан кейін Галактиканың дәл орталығында супернова пайда болады, ол аспанды толық айдан да жарықтандырады, деп хабарлайды журналында жарияланған зерттеуге сілтеме жасай отырып Nature Astronomy.

Бұл Құс жолында мұндай жүйенің алғашқы расталған жағдайы.

Бұл жаңалық екі ақ ергежейлі жұлдыздан тұратын бірегей қос жұлдыз жүйесіне қатысты. Бұл аспан денелері бір-біріне өте жақын қашықтықта - Жер мен Күн арасындағы қашықтықтың 1/60 бөлігіндей қашықтықта - айналады және әр 14 сағат сайын толық орбитаны аяқтайды. Уақыт өте келе олардың жақындауы жеделдейді, ал соңғы кезеңдерінде жұлдыздар небәрі 30-40 секундтық кезеңмен айналады.

23 миллиард жылдан кейін олар бірігеді, нәтижесінде қуатты Ia типті жарылыс пайда болады — сирек кездесетін және өте жарқын ғарыштық оқиға. Мұндай жарқыл жарықтық тұрақтылығының эталоны болып саналады және астрономдар оны ғаламның тереңіндегі қашықтықтарды өлшеу үшін «ғарыштық маяк» ретінде пайдаланады.

Жұлдыздардың жалпы массасы Күннің массасынан 1,56 есе көп, бұл оларды суперновалардың механизмдерін бақылау және зерттеу үшін тамаша зертханаға айналдырады. «Бұл өте құнды жаңалық. Бұл бізге үлкен жарылысқа дейін жұлдыздардың қалай эволюцияланатынын түсінуге бірегей мүмкіндік береді», - деді зерттеу жетекшісі Джеймс Мундай.

Жақындап келе жатқан жарылыстың ауқымына қарамастан, ол Жерге ешқандай қауіп төндірмейді. Жүйе 150 жарық жылы қашықтықта орналасқан, ал апаттың өзі миллиардтаған жылдардан кейін, біздің планетамыз кеңейіп келе жатқан Күннің шабуылы астында жоғалып кеткен кезде, қазір қызыл алыпқа айналады.