დედამიწიდან დაახლოებით 65 მილიონი სინათლის წლის დაშორებით სამი გალაქტიკაა, რომლებიც უჩვეულოდ გამოიყურება. ისინი სინათლით სავსე მორევები კი არა, ფერმკრთალი ობიექტებია, რომლებსაც მხოლოდ რამდენიმე ვარსკვლავი ანათებს. „მოჩვენებებს ჰგვანან“, თქვა იელის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსმა მაიკლ კეიმმა. თუმცა ეს მათ შესახებ ყველაზე უცნაური ამბავი არ არის.
ბნელი მატერია უხილავი შემაკავშირებელი ძალაა, რომელიც სამყაროს უდიდეს სტრუქტურებს ერთიანად აკავებს. ის ჩვეულებრივ, ხილულ მატერიას იზიდავს, რის შედეგადაც ვარსკვლავები წარმოიქმნება და გალაქტიკების ვარსკვლავებით მდიდარი კიდეები სივრცეში არ იფანტება. „თითქმის ყველა გალაქტიკაში ბნელი მატერია დომინირებს“, თქვა ლონდონის კინგს კოლეჯის თეორიულმა ფიზიკოსმა შიამ ბალაჯიმ.
მაგრამ ამ სამმა გაფანტულმა გალაქტიკამ, DF2-მა, DF4-მა და DF9-მა, ასტრონომები გააოცა. მკვლევრებმა მათი მასა ტელესკოპების მთელი წყებით შეაფასეს და ვარსკვლავების მოძრაობა საზომად გამოიყენეს. აღმოჩნდა, რომ სამივეში ბნელი მატერია ძალიან ცოტაა. მათი ვარსკვლავების მცირე რაოდენობის წარმოსაქმნელად მხოლოდ ჩვეულებრივი მატერიის უმცირესი ნაწილიც საკმარისი უნდა ყოფილიყო. როგორ წარმოიქმნა ეს წესების დამრღვევი გალაქტიკები?
2026 წლის ივნისში ჟურნალ „ასტროფიზიკურ ჟურნალში“ გამოქვეყნებული ნაშრომი შესაძლო პასუხს გვთავაზობს. ოდესღაც ორი ჩვეულებრივი გალაქტიკა ერთმანეთს შეეჯახა. მათი ჩვეულებრივი მატერია, გაზი და მტვერი, დატრიალდა და გუნდებად შეიკრა. ბნელმა მატერიამ კი პირდაპირ გაიარა და გზა განაგრძო, როგორც კედელში გამავალმა აჩრდილმა. კოსმოსური შეჯახების შედეგად სამი ახალი გალაქტიკა დარჩა. თითოეულს ბნელი მატერია აკლდა და ახალი ვარსკვლავების წარმოქმნა უჭირდა.
ბევრი ექსპერტისთვის ეს დამაჯერებელი ახსნაა, რომელსაც, რაც მთავარია, შესაძლოა ბნელი მატერიის საიდუმლოს შესახებ რაღაც ეთქვა.
ზოგი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ ბნელი მატერია, რომელიც უშუალოდ ჯერ არ დაუფიქსირებიათ, შესაძლოა საერთოდ არ არსებობდეს. მათი აზრით, სამყაროს სხვადასხვა თავისებურების ახსნა გრავიტაციის შესახებ ჩვენს წარმოდგენაში მცირე ცვლილებით შეიძლება.
ეს უცნაური გალაქტიკები ამ მოსაზრებას ეწინააღმდეგება. „ეს გვიჩვენებს, რომ ბნელი მატერია მხოლოდ გრავიტაციის შეცვლილი აღწერა არ არის“, თქვა კეიმმა, რომელიც ახალი კვლევის ერთ-ერთი ავტორია. თუ ჩვეულებრივ მატერიას ბნელი მატერიისგან გამოვყოფთ, ველით, რომ ბნელი მატერიის არმქონე გალაქტიკებს ვარსკვლავების წარმოქმნა გაუჭირდებათ. DF2, DF4 და DF9 სწორედ ამას გვიჩვენებს.
ეს მიანიშნებს, როგორც ბევრს დიდი ხანია ეჭვი აქვს, რომ ბნელი მატერია ფიზიკური რამაა. „ბნელი მატერიის არარსებობა, გარკვეული აზრით, ბნელი მატერიის არსებობის ერთგვარი მტკიცებულებაა, რაც ირონიულია“, თქვა ბალაჯიმ.
კონკრეტულად რა არის ბნელი მატერია? მას შემდეგ, რაც ასტრონომმა ფრიც ცვიკიმ ეს ცნება 1930-იან წლებში ოფიციალურად წამოაყენა და ასტრონომმა ვერა რუბინმა 1970-იან წლებში განავითარა, კოსმოლოგები და ასტროფიზიკოსები მის შესაძლო კანდიდატებს განიხილავენ. შეიძლება ეს შეუმჩნეველი ნეიტრინოს სახეობა იყოს? ან ე.წ. სუსტად ურთიერთქმედი მასიური ნაწილაკები, ანუ WIMP-ები? ზოგი ფიქრობს, რომ ეს შესაძლოა პირველყოფილი შავი ხვრელებიც იყოს, ატომის ზომის და სამყაროს ასაკის.
„არ ვიცით, ბნელი მატერიის რომელი კანდიდატია სწორი“, თქვა კალიფორნიის უნივერსიტეტის ირვინის კამპუსის ნაწილაკების ფიზიკოსმა დენიელ უაიტსონმა. რაც უნდა იყოს, ის ჯერ არ დაუფიქსირებიათ. თუმცა „ბევრი ერთმანეთისგან დამოუკიდებელი მტკიცებულება არსებობს, რომ ბნელი მატერია მატერიაა“.
ბნელი მატერია სამყაროს 27%-ს და მთელი მატერიის 85%-ს შეადგენს და გრავიტაციასთან ურთიერთქმედებს. მხოლოდ ჩვეულებრივი მატერიის მიზიდულობა რომ მოქმედებდეს, სწრაფად მბრუნავი გალაქტიკების კიდეებზე მდებარე ვარსკვლავები კოსმოსში გაიქცეოდნენ. მხოლოდ ჩვეულებრივ მატერიას გაუჭირდებოდა საკმარისად მჭიდროდ შეკუმშვა, რათა ვარსკვლავები წარმოექმნა. ბნელი მატერია, როგორც ჩანს, თავად სივრცესაც ამრუდებს და ობიექტების გარშემო სინათლეს ხრის. ამ პროცესს გრავიტაციულ ლინზირებას უწოდებენ.
„ბნელი მატერიის გარეშე გალაქტიკები ვერ წარმოიქმნებოდა“, თქვა ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის ფიზიკოსმა ჩამკაურ ღაგმა. „შეიძლება გალაქტიკები თავიდანვე ბნელი მატერიის გარეშე განვითარდეს? ჩვენი ცოდნა ამბობს, რომ არა“.
ამიტომ, როცა DF2 2018 წელს აღმოაჩინეს, ასტრონომებმა არ იცოდნენ, როგორ აეხსნათ ეს. გალაქტიკა დაახლოებით ირმის ნახტომის ზომისაა, თუმცა მასში 200-ჯერ ნაკლები ვარსკვლავია და ამიტომ გაცილებით მკრთალია. მეცნიერებს ეჭვი გაუჩნდათ და ჰავაიზე მდებარე კეკის ობსერვატორიის საშუალებით ვარსკვლავების მოძრაობა შეისწავლეს, რათა გალაქტიკის საერთო მასა შეეფასებინათ. აღმოჩნდა, რომ ამდენად ცოტა ვარსკვლავის მქონე გალაქტიკაც კი მსუბუქი იყო. მას, სავარაუდოდ, მოსალოდნელზე სულ მცირე 400-ჯერ ნაკლები ბნელი მატერია ჰქონდა, რის გამოც DF2 პირველი აღმოჩენილი ბნელი მატერიისგან დაცლილი გალაქტიკა გახდა.
2019 წელს მკვლევრებმა DF4 დააკვირდნენ, კიდევ ერთ მოჩვენების მსგავს გალაქტიკას, რომელსაც ბნელი მატერია აკლდა. 2026 წელს კი მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ მათ რიგებს მესამე გალაქტიკა, DF9-იც, შეუერთდა. მისი მასა დაახლოებით 100 მილიონი მზის მასას უტოლდება, რაც მხოლოდ ჩვეულებრივი მატერიის არსებობას შეესაბამება. ბნელი მატერიითაც რომ ყოფილიყო სავსე, მისი მასა 100-ჯერ მეტი იქნებოდა.
ასტროფიზიკოსებს ყურადღებიდან არ გამოჰპარვიათ, რომ ეს სამივე ჰაერივით მსუბუქი გალაქტიკა მეზობლად, ერთ ხაზზე მდებარეობდა. მათ შესაძლო წარმოშობის ერთიან ახსნაზე მსჯელობა დაიწყეს.
ცნობილია მხოლოდ ის, რომ ბნელი მატერია გრავიტაციასთან ურთიერთქმედებს. ჯერ არ არსებობს დამაჯერებელი მტკიცებულება, რომ ის სხვა ფუნდამენტურ ძალებთან, მაგალითად ელექტრომაგნიტურ ძალასთანაც, ურთიერთქმედებს. ორი ჩვეულებრივი გალაქტიკის პირდაპირი შეჯახებისას ბნელი მატერია თითქმის არ განიცდიდა ხახუნს ან წინააღმდეგობას და სწრაფად გააგრძელებდა მოძრაობას. ჩვეულებრივი მატერია კი, რომელიც ოთხივე ფუნდამენტურ ძალასთან ურთიერთქმედებს, ერთმანეთში აიხლართებოდა.
„წარმოიდგინეთ ორი რაინდი, რომლებიც შუბებით ებრძვიან ერთმანეთს. რაინდები და შუბები ერთმანეთს ეჯახება და შესაძლოა ორივე ერთად დაეცეს, ცხენები კი სრული სისწრაფით განაგრძობენ სირბილს“, თქვა სან ხოსეს სახელმწიფო უნივერსიტეტის ასტრონომმა აარონ რომანოვსკიმ.
კეიმისა და მისი კოლეგების ახსნა რამდენიმე დამოუკიდებელმა ექსპერტმაც დამაჯერებლად მიიჩნია. „ძალიან დამაჯერებელია“, თქვა უაიტსონმა.
ეს შეჯახება ბიულეტის გროვას მოგვაგონებს, გალაქტიკების ორ მასიურ კრებულს, რომლებიც 3,8 მილიარდი სინათლის წლის დაშორებით, დიდი ხნის წინ შეეჯახა. ეს კოსმოსური შეჯახება, რომელსაც ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი ცოტა ხნის წინ დააკვირდა, მასის არეულ განაწილებას აჩვენებს. ამის ახსნა მხოლოდ იმ შემთხვევაშია შესაძლებელი, თუ შეჯახებისას ბნელი და ჩვეულებრივი მატერია ერთმანეთს მოსწყდა.
მიუხედავად იმისა, რომ DF2-ში, DF4-სა და DF9-ში ამგვარი გამიჯვნა უფრო მკაფიოდ ჩანს, ყველა არ ეთანხმება იმას, თუ როგორ მოხდა ის.
ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის თეორიულმა ასტროფიზიკოსმა კინვა ვუმ აღნიშნა, რომ ამ სამ გალაქტიკას არ აქვს ის თხევადი, ბუმბულივით ნაკვთები, რომელთა დანახვასაც გალაქტიკური შეჯახების შემდეგ ველოდით. მისი აზრით, ამ შემთხვევაში DF2, DF4 და DF9 მასიური გალაქტიკების დიდ ჯგუფში გაიარეს. ამ უზარმაზარმა ჯგუფმა მათ უბედური მოგზაურობისას მთელი ბნელი მატერია ჩამოაშორა.
კეის ვესტერნ რეზერვის უნივერსიტეტის ასტრონომი სტეისი მაკგოგი, რომელიც გრავიტაციის შეცვლილ თეორიებს დიდი ხანია უჭერს მხარს, უფრო სკეპტიკურადაა განწყობილი. „ჩემთვის ნათელი არ არის, როგორ წარმოიქმნა ეს გალაქტიკები“, თქვა მან. უძველესი შეჯახება „წარმოშობის შესაძლო ახსნაა, თუმცა განსაკუთრებული შემთხვევა. თუ ასე მოხდა, დანარჩენი უკვე გასაგებია“. სხვა სიტყვებით, თუ ეს გალაქტიკები ბნელი მატერიის დაკარგვის შედეგად შეიქმნა, მაშინ ლოგიკურია, რომ ბნელი მატერია ფიზიკური ნივთიერებაა.
„მაგრამ მთავარი კითხვაა, მართლა ასე მოხდა?“ განაგრძო მან. „არ ვარ დარწმუნებული, რომ ეს ერთადერთი შესაძლო გზა იყო“. მაკგოგის აზრით, მათი წარმოშობის ზუსტად ცოდნის გარეშე შეუძლებელია თავად ბნელი მატერიის ბუნებაზე რამე ითქვას.
თუმცა ექსპერტების უმრავლესობას არ წარმოუდგენია, როგორ შეიძლება DF2, DF4 და DF9 არსებობდეს ისე, რომ ბნელი მატერია ფიზიკური რამ არ იყოს, მიუხედავად იმისა, რომ ამ სამეულის წარმოშობაზე კამათი შეიძლება. „რთულია ახსნა, როგორ შეიძლება მსგავსი რამ თავისთავად განვითარდეს, ბნელი მატერიის მსგავსი რაღაცის გარეშე“, თქვა ღაგმა.
ეს გალაქტიკური სამეული ცუდი ამბავია მოდიფიცირებული ნიუტონის დინამიკისთვის, ანუ MOND-ისთვის, ბნელი მატერიის ალტერნატივისთვის, რომელიც ფიზიკოსმა მორდეჰაი მილგრომმა 1983 წელს წამოაყენა. „MOND-ის მიხედვით, ხილული მატერია არსებობს, მაგრამ მისი გრავიტაცია სხვაგვარად მოქმედებს, ვიდრე გვეგონა“, განმარტა უაიტსონმა.
MOND-ის მიხედვით, როცა ობიექტებზე ძალიან სუსტი გრავიტაციული ძალა მოქმედებს, მაგალითად, როცა ორ ვარსკვლავს შორის დიდი მანძილია, გრავიტაცია ისე სწრაფად არ სუსტდება, როგორც მეცნიერებს ჰგონიათ. ამ თეორიის მომხრეების აზრით, ეს ხსნის, როგორ შეიძლება მბრუნავი გალაქტიკები დამატებითი გრავიტაციული წყაროს, ბნელი მატერიის, გარეშეც ერთიანად დარჩეს.
კოსმოლოგები დიდი ხანია ბნელ მატერიას უპირატეს თეორიად მიიჩნევენ, რადგან, როგორც ღაგმა თქვა, MOND-მა „ყველაფრის ახსნა ვერ შეძლო“. მისი განმარტებით, ამ თეორიას მნიშვნელოვანი დარტყმა მიადგა 2015 წელს, როცა აშშ-ში მდებარე ლაზერული ინტერფერომეტრული გრავიტაციულ-ტალღური ობსერვატორია, ანუ LIGO, პირველად დააფიქსირა გრავიტაციული ტალღები, სამყაროს ქსოვილში წარმოქმნილი რხევები. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ეს ტალღები უზარმაზარ მანძილებზე, ყველა მიმართულებით, სინათლის სიჩქარით მოძრაობს. ეს კი ნიშნავს, რომ გრავიტაცია სამყაროში თანმიმდევრულად, შეცვლის გარეშე მოქმედებს.
DF2, DF4 და DF9 ბნელი მატერიით უფრო მარტივად აიხსნება, ვიდრე გრავიტაციის მოქმედების წესის შეცვლის მცდელობებით. „შეჯახების შედეგად მატერიის, ცივი ბნელი მატერიის, მოცილება უფრო ადვილია, ვიდრე ბუნების კანონის გაუქმება“, თქვა ბალაჯიმ.
„ვფიქრობ, ალტერნატიული თეორიებისა და ღია დებატებისთვის ადგილი უნდა იყოს“, თქვა უაიტსონმა. „მაგრამ ისიც გულწრფელად უნდა ვთქვათ, შეესაბამება თუ არა თეორია მონაცემებს. MOND არ შეესაბამება“.
ბნელი მატერიის ვინაობა კვლავ უცნობია. თუმცა ეს გალაქტიკები, შესაძლოა, მისი სულ უფრო არაპოპულარული კონკურენტის კუბოს კიდევ ერთი ლურსმანია.
კომენტარი (0)
გაგვიზიარე შენი აზრი.
კომენტარები ავტომატურად მოწმდება.
აზრის გასაზიარებლად შექმენი ანგარიში ან შედი.
კომენტარები ჯერ არ არის. დაწერე პირველი.