Ժնևի համալսարանի գիտնականները հաստատել են՝ տիեզերաբանական մասշտաբներով մութ նյութը վարվում է ինչպես սովորական նյութը և ընկնում է տարածաժամանակի կորացումից առաջացած ձգողական ջրհորների մեջ: Այս բացահայտումը հինգերորդ ուժի հնարավորությունը սահմանափակում է ձգողականության 7%-ով և կարող է ընդհանրապես բացառել այն: Արդյունքները, որոնք հիմնված են գալակտիկաների արագությունների և ձգողական ջրհորների խորության վրա, հրապարակվել են 2025 թվականի նոյեմբերի 3-ին Nature Communications-ում:

Մութ նյութը՝ անտեսանելի, բայց ձգողական

Մութ նյութը՝ Տիեզերքի զանգվածի 85%-ը՝ չի փոխազդում լույսի հետ, բայց դրսևորվում է ձգողականորեն՝ կորացնում է աստղերի հետագծերը, լուսարձակում գալակտիկաների լույսը: Գալակտիկաներում նրա վարքը հայտնի է, բայց հարյուր միլիոնավոր լուսային տարիների մասշտաբներով՝ հարցական: Էյնշտեյնի ընդհանուր հարաբերականության տեսությունը նկարագրում է ձգողականությունը որպես զանգվածային մարմինների կողմից տարածաժամանակի կորացում՝ որքան մեծ զանգված, այնքան խոր ջրհոր:

Թիմը համեմատել է գալակտիկաների արագությունները այդ ջրհորների խորության հետ: Եթե մութ նյութը ենթարկվում է միայն ձգողականությանը՝ գալակտիկաները (հիմնականում մութ նյութից) ընկնում են ինչպես սովորական նյութը: Հինգերորդ ուժը կփոխեր հետագծերը:

Մեթոդ՝ արագություններ ընդդեմ ջրհորների խորության

Կամիլ Բոնվին (Ժնևի համալսարան). «Մենք համեմատել ենք գալակտիկաների արագությունները Տիեզերքում ձգողական ջրհորների խորության հետ: Եթե հինգերորդ ուժ չկա՝ ընկնելը նույնական է: Եթե կա՝ գալակտիկաները շեղվում են»:

Օգտագործվել են DESI-ի, Euclid-ի, SDSS-ի տվյալները՝ միլիոնավոր գալակտիկաներ, կարմիր տեղաշարժեր, զանգվածի բաշխում: Արդյունք՝ մութ նյութը ընկնում է ջրհորների մեջ ինչպես բարիոնային նյութը՝ առանց շեղումների:

Հինգերորդ ուժ՝ սահմանափակված կամ բացառված?

Նաստասյա Գրիմ (Պորտսմութ). «Հինգերորդ ուժը չի բացառվում, բայց նրա ներդրումը <7% է ձգողականությանը՝ հակառակ դեպքում կտեսնեինք»: Սա նեղացնում է ձգողականության մոդիֆիկացված մոդելները (MOND, f(R)) և ինքնափոխազդող մութ նյութը (SIDM նոր ուժով):

Ապագա LSST-ը (Rubin աստղադիտարան) և DESI-ն զգայուն են ձգողականության 2%-ին. «Դրանք կբացահայտեն մութ նյութի վարքը», — Իսահակ Տուտուսոս (Թուլուզ):

Նշանակությունը տիեզերաբանության համար

Մութ նյութը ձևավորել է Տիեզերքի կառուցվածքը՝ առանց նրա գալակտիկաներ չէին լինի: Ձգողական վարքի հաստատումը ամրապնդում է ΛCDM-մոդելը: Եթե հինգերորդ ուժ կա՝ այն թույլ է և կարճաժամկետ, չազդելով մեծ մասշտաբների վրա:

Սա չի փակում դուռը, բայց դնում է խիստ շրջանակներ՝ մութ նյութը «սովորական» է ձգողականության մեջ:

Կարճ ասած…

Մութ նյութը տիեզերաբանական մասշտաբներով ենթարկվում է ձգողականությանը ինչպես սովորականը՝ ընկնում է ձգողական ջրհորների մեջ առանց շեղումների: Հինգերորդ ուժը սահմանափակված է <7% ձգողականությանը; LSST/DESI-ն կիջեցնի մինչև 2%: Բացահայտումը ամրապնդում է ΛCDM-ը, նեղացնում այլընտրանքները: Մութ նյութը մնում է առեղծված, բայց հիմա՝ հայտնի ուժերի շրջանակներում: