Չինաստանի Գիտության և տեխնոլոգիաների համալսարանի աստղագետները՝ պրոֆեսոր Վան Հուիյուանի գլխավորությամբ, բացահայտել են թզուկ գալակտիկաների՝ տիեզերքի ամենափոքր և խամրած օբյեկտների բաշխման անսովոր օրինաչափություն: Nature ամսագրում հրապարակված նրանց հետազոտությունը ցույց է տվել, որ այդ գալակտիկաները խմբավորվում են այնպես, որ հակասում է ժամանակակից կոսմոլոգիական մոդելին՝ կասկածի տակ դնելով տիեզերքի կառուցվածքի և մութ մատերիայի բնույթի մասին մեր պատկերացումները:

Ինչու՞ են կարճագույն գալակտիկաները կարևոր

Մինչ վերջերս գիտնականները կենտրոնացած էին խոշոր գալակտիկաների, օրինակ՝ Ծիր Կաթինի ուսումնասիրության վրա՝ դրանց պայծառության և դիտարկման հեշտության պատճառով: Կարճագույն գալակտիկաները, ընդհակառակը, մնացել էին ստվերում՝ իրենց խամրածության պատճառով: Սակայն նոր հետազոտությունը ցույց է տվել, որ հենց դրանք կարող են բանալի դառնալ տիեզերքը ձևավորող հիմնարար գործընթացների հասկանալու համար:

Աստղագետները պարզել են, որ կարճագույն գալակտիկաները բաժանվում են երկու տեսակի՝ խիտ (կոմպակտ) և ցրված (դիֆուզ): Զարմանալիորեն, ցրված գալակտիկաները շատ ավելի հաճախ են կուտակումներ ձևավորում, քան խիտները, ինչը հակասում է ΛCDM (լյամբդա-սառը մութ մատերիա) ստանդարտ կոսմոլոգիական մոդելի ակնկալիքներին:

Հակասություն տեսության հետ

Ըստ ΛCDM մոդելի՝ գալակտիկաները ձևավորվում են մութ մատերիայի գալոների՝ անտեսանելի ամպերի ներսում, որոնք պահում են աստղերն ու գազը: Ենթադրվում էր, որ վաղ ձևավորված հին գալոները ստեղծում են խիտ կարճագույն գալակտիկաներ, իսկ երիտասարդ գալոները՝ ավելի ցրված: Սակայն հետազոտությունը ցույց է տվել հակառակը. ցրված գալակտիկաները կապված են հին գալոների, իսկ խիտները՝ երիտասարդ գալոների հետ: Այս բացահայտումը չի տեղավորվում գոյություն ունեցող տեսության մեջ և վկայում է մութ մատերիայի մասին մեր պատկերացումներում հնարավոր բացերի մասին:

Մութ մատերիայի մասին նոր վարկած

Այս երևույթը բացատրելու համար գիտնականները առաջ են քաշել ինքնափոխազդող մութ մատերիայի վարկածը: Ի տարբերություն ավանդական տեսակետի, որտեղ մութ մատերիայի մասնիկները փոխազդում են միայն գրավիտացիայի միջոցով, նոր մոդելը ենթադրում է լրացուցիչ փոխազդեցություններ: Նման գործընթացները կարող էին թուլացնել գրավիտացիոն ձգողությունը հին գալոներում՝ «փչելով» գալակտիկաները և դարձնելով դրանք ավելի ցրված: Այս գաղափարը կարող է արմատապես փոխել մութ մատերիայի բնույթի մասին պատկերացումները, որը կազմում է տիեզերքի զանգվածի մոտ 27%-ը:

Գիտական նշանակություն

Nature ամսագրի խմբագրությունը հետազոտությունն անվանել է «օրիգինալ և զարմանալի»՝ ընդգծելով, որ այն բացում է մութ մատերիայի ուսումնասիրման նոր ճանապարհ՝ գալակտիկաների բաշխման վերլուծության միջոցով: Աշխատանքը առաջին անգամ հաստատել է «գալոների հավաքման» էֆեկտը՝ գալակտիկական կառուցվածքների ձևավորման և էվոլյուցիայի հետ կապված գործընթաց: Այս բացահայտումը կարող է հանգեցնել կոսմոլոգիական հիմնարար տեսությունների վերանայման և խորացնել մեր պատկերացումները, թե ինչպես է տիեզերքը զարգացել Մեծ պայթյունից հետո:

Հետազոտությունների հեռանկարներ

Կարճագույն գալակտիկաների անսովոր բաշխման բացահայտումը նոր հարցեր է առաջացնում: Ապագա դիտարկումները հզոր աստղադիտակներով, ինչպիսիք են Ջեյմս Վեբը կամ Վերա Ռուբինի աստղադիտարանը, կօգնեն ճշգրտել տվյալները և ստուգել ինքնափոխազդող մութ մատերիայի վարկածը: Բացի այդ, հետազոտությունն ընդգծում է աննկատ օբյեկտների ուսումնասիրության կարևորությունը, որոնք կարող են թաքցնել տիեզերքի հիմնարար առեղծվածների պատասխանները:

Եզրակացություն

Կարճագույն գալակտիկաների կուտակումների օրինաչափությունների բացահայտումը փոխում է տիեզերքի կառուցվածքի մասին մեր պատկերացումները: ΛCDM մոդելի հետ հակասությունը և ինքնափոխազդող մութ մատերիայի վարկածը բացում են կոսմոլոգիայի նոր հորիզոններ: Կարճագույն գալակտիկաները, որոնք երկար ժամանակ մնացել էին անտեսված, այժմ դառնում են մութ մատերիայի առեղծվածները և տիեզերքի էվոլյուցիան բացահայտելու բանալի՝ ստիպելով գիտնականներին վերանայել ժամանակակից ֆիզիկայի հիմունքները: