Աստղագետներն առաջին անգամ հայտնաբերել են մութ նյութ, որը կախված է տիեզերական ցանցի թելերից

Աստղագետներն առաջին անգամ հայտնաբերել են մութ նյութ, որը կախված է զանգվածային թելերից, որոնք իրենց հերթին ձգվում են ամբողջ տիեզերքում՝ կազմելով «տիեզերական ցանց»։ Այս բացահայտումը կօգնի հաստատելու, թե ինչպես է այս կառուցվածքը, որը տասնյակ միլիոնավոր լուսատարի ձգվում է շղթաներով, ազդել տիեզերքի էվոլյուցիայի վրա:

Սեուլի Յոնսեի համալսարանի հետազոտողներն այս ուսումնասիրության համար (հրապարակվել է Nature Astronomy ամսագրում) օգտագործել են Subaru աստղադիտակը, որը 8,2 մետրանոց օպտիկական ինֆրակարմիր սարք է, որը գտնվում է Հավայան կղզիներում՝ Մաունաքեա լեռան գագաթին, ինչպես նաև լույսի վրա ձգողականության ազդեցությունը, որպեսզի կարողանան անուղղակիորեն դիտարկել մութ նյութը, որը նստած է տիեզերական ցանց կազմող հսկայական թելերի վրա Կոմայի կլաստերում։

Կոմայի կլաստերը, որը հայտնի է նաև որպես Աբել 1656, ավելի քան հազար գալակտիկաների հավաքածու է և գտնվում է Երկրից մոտ 321 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա՝ Կոմա Բերենիկես համաստեղության ուղղությամբ: Այս ահռելի չափի և հարաբերական մոտիկության պատճառով այս կլաստերն իդեալական վայր է տիեզերական ցանցերի վրա մութ նյութ փնտրելու համար:

Տիեզերական ցանցը նյութից կազմված թելերի ցանց է, որը գազ է մատակարարում գալակտիկաներին՝ օգնելով նրանց աճել: Այս ցանցը նաև ուղղություն է տալիս գալակտիկաներին՝ տանելով դրանց դեպի կլաստեր։ Տիեզերական ցանցի հիմնական թելերն իրենք գալակտիկաների գերկլաստերների պատերն են, որոնք համապատասխանում են Կոմայի համաստեղությանը և հայտնի են որպես «Մեծ պատ»: Այն իրականում տիեզերքում հայտնաբերված առաջին գերխոշոր կառույցն է։

 

Ենթադրվում է, որ գալակտիկաների կլաստերները հավաքվում են թելերի հատման կետերում, սակայն ենթադրվում է, որ այդ թելերը վերջանում են գալակտիկաների միջև և ձևավորում են այն, ինչ կոչվում է «ներկլաստերային թելեր»: Ենթադրվում է, որ մութ նյութն անցնում է այս տիեզերական ցանցաթելերի երկայնքով, որոնք կախված են այդ ներկլաստերային թելերից:

Մութ նյութը որպես տիեզերական փայտամած 

Թեև տիեզերական ցանցը՝ տիեզերքի ամենամեծ կառույցը, հայտնի է տասնամյակներ շարունակ, աստղագետները դրա գազային թելերի թույլ փայլը տեսել են միայն այն ժամանակ, երբ դրանք լուսավորվել են գալակտիկաների սրտում գտնվող պայծառ շրջաններով, որոնք սնուցվում են գերզանգվածային սև խոռոչներով: Այդ ակտիվ սև խոռոչները կոչվում են քվազարներ:

Անցյալ տարի Keck Cosmic Web Imager սարքը, որը նույնպես գտնվում է Մաունաքեա լեռան գագաթին, որսացել է առաջին ուղիղ լույսը, որն ստացվում էր տիեզերական թելերից, որոնք հատում են միմյանց և ձգվում տիեզերքի ամենամութ անկյուններով: Սրանք թելեր են, որոնք մեկուսացած են գալակտիկաների միջև՝ տիեզերական ցանցի ամենամեծ և ամենաթաքնված հատվածներում:

Սակայն այս տիեզերական ցանցի շուրջ մութ նյութի գտնվելու վայրը «տեսնելը» բոլորովին այլ պատմություն է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ թեև այն կազմում է տիեզերքի ամբողջ նյութի մոտ 85%-ը, մութ նյութն անտեսանելի է, քանի որ այն չի փոխազդում լույսի հետ, ինչպես առօրյա նյութը, որից ձևավորվում են աստղերն ու փոշին։

Մութ նյութի գերակայությունն ամենօրյա նյութի նկատմամբ նաև նշանակում է, որ այն գերակայում է տիեզերական ցանցի թելերի վրա՝ ձևավորելով անտեսանելի փայտամած, որի երկայնքով ձևավորվում է տիեզերքի կառուցվածքը: Այնուամենայնիվ, թեև մութ նյութը չի փոխազդում լույսի հետ, այն փոխազդում է ձգողականության հետ, և այս փոխազդեցությունն ազդում է ամենօրյա նյութի և լույսի շարժման վրա, որը մենք կարող ենք տեսնել: Այս հետազոտությունն իրականացրած թիմն օգտվել է հենց այս հայեցակարգից՝ օգտագործելով այն, որպեսզի հայտնաբերի մութ նյութը տիեզերական ցանցի թելերի վրա, որոնք պարուրված են Կոմայի կլաստերում։

Ալբերտ Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը ենթադրում է, որ զանգված ունեցող առարկաները հանգեցնում են ժամանակատարածային հյուսվածքի կորացմանը: Իր հերթին, տեսությունը բացատրում է, որ այն, ինչ մենք ընկալում ենք որպես ձգողականություն, առաջանում է այս կորությունից: Ավելին, երբ ֆոնային աղբյուրից լույսն անցնում է այս կորության միջով, նրա ուղին շեղվում է:

Սա կարող է հանգեցնել նրան, որ ֆոնային աղբյուրները կարող են տեղաշարժվեն երկնքում, ուժեղանալ կամ որոշ ծայրահեղ դեպքերում նույնիսկ հայտնվել նույն պատկերի մի քանի կետում: Սա կոչվում է գրավիտացիոն ոսպնյակավորում։

Այսպիսով, օգտագործելով գալակտիկաների և աստղերի լույսը Կոմայի կլաստերի հետևում՝ Subaru աստղադիտակի Hyper Suprime-Cam-ի (HSC) սարքի բարձր զգայունության, բարձր կետայնության և լայն տեսադաշտի օգնությամբ, թիմն առաջին անգամ հայտնաբերել է ներկլաստային թելերի մութ նյութի բաղադրիչի թույլ ոսպնյակավորման ազդեցությունը: Սա կօգնի հետագայում հաստատել տիեզերքում տարածվող լայնածավալ կառուցվածքի գոյությունը: