Տասնամյակներ շարունակ աստղագետները կարծում էին, որ որքան խորն ենք նայում Տիեզերքի անցյալի մեջ, այնքան ավելի շատ պետք է հանդիպենք փոքրիկ ու աղոտ գալակտիկաների։ Տրամաբանությունը պարզ էր. որքան փոքր է օբյեկտը, այնքան դրանց թիվը պետք է մեծ լինի։ Սակայն Վիսկոնսինի համալսարանի գիտնական Սյուհեն Մայի ղեկավարած թիմի նոր հետազոտությունը կասկածի տակ է դնում այս պատկերացումը։ Պարզվում է՝ վաղ Տիեզերքում նման «գաճաճները» կարող են զգալիորեն ավելի քիչ լինել, քան կանխատեսում էին մոդելները։

Abell 2744 գրավիտացիոն ոսպնյակը՝ որպես տիեզերական աստղադիտակ

Ռեիոնացման դարաշրջանը (մոտ 12–13 միլիարդ տարի առաջ) տեսնելու համար աստղագետներն օգտագործել են Abell 2744 գալակտիկաների հսկայական կուտակումը։ Այս կուտակումն այնքան ծանր է, որ ծռում է իր շուրջը գտնվող տարածություն-ժամանակը՝ ստեղծելով գրավիտացիոն ոսպնյակի էֆեկտ։ Հեռավոր օբյեկտների լույսն անցնում է այս «ոսպնյակի» միջով, ձգվում և ուժեղանում՝ տեսանելի դառնալով աստղադիտակների համար։

JWST UNCOVER ծրագրի տվյալները թույլ տվեցին տեսնել ռեիոնացման դարաշրջանի գալակտիկաներն այս բնական ոսպնյակի միջոցով։ Հենց այս շրջանում առաջին աստղերն ու գալակտիկաները ողողեցին Տիեզերքն ուլտրամանուշակագույն լույսով՝ իոնացնելով չեզոք ջրածինը և տիեզերքը անթափանց մշուշից վերածելով թափանցիկի։

Երկար ժամանակ համարվում էր, որ ռեիոնացման գլխավոր «շարժիչները» հենց ամենափոքր ու աղոտ գալակտիկաներն էին, որոնք պետք է լինեին ամենաբազմամարդը։

Անսպասելի շրջադարձ. «ճնշում» աղոտ եզրում

Մայի թիմը կառուցեց լուսատվության ֆունկցիան՝ գրաֆիկ, որը ցույց է տալիս, թե քանի գալակտիկա գոյություն ունի տարբեր պայծառության մակարդակներում։ Սովորաբար այս ֆունկցիան աճում է պայծառության նվազմանը զուգընթաց. որքան աղոտ է գալակտիկան, այնքան դրանց թիվը մեծ է։

Սակայն վաղ Տիեզերքի դեպքում գրաֆիկն անսպասելիորեն հասավ գագաթնակետին և սկսեց նվազել։ Ամենաթույլ պայծառության մակարդակներում գալակտիկաների թիվը կտրուկ պակասում է. այս երևույթն անվանվել է faint-end suppression («ճնշում աղոտ եզրում»)։ «Մենք տեսնում ենք, որ որոշակի պայծառությունից ցածր գալակտիկաների պոպուլյացիան սկսում է նոսրանալ։ Դրանք այնքան շատ չեն, որքան կանխատեսում էին հին տեսությունները», — բացատրում են հեղինակները։

Ինչո՞ւ են փոքրիկ գալակտիկաներն անհետանում

Ամենահավանական բացատրությունը «տիեզերական բուլինգն» է։ Առաջին խոշոր աստղերի ինտենսիվ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումն ուժեղ տաքացնում էր շրջակա գազը։ Ցածր զանգված ունեցող փոքր գալակտիկաներում այդ տաքացումն այնքան հզոր էր, որ դրանք պարզապես չէին կարողանում պահել գազը։ Առանց գազի չկան նոր աստղեր, և գալակտիկան մնում է մութ՝ գրեթե «ուրվականային»։

Ստացվում է, որ վաղ Տիեզերքի ամենափոքր գալակտիկաները չեն կարողացել գոյատևել և ներդրում ունենալ ռեիոնացման մեջ։ Հիմնական աշխատանքը կատարել են մի փոքր ավելի խոշոր և զանգվածեղ գալակտիկաները։

Ի՞նչ է սա նշանակում գիտության համար

Եթե փոքրիկ գալակտիկաներն իրոք ճնշված են, ապա վաղ Տիեզերքի պատկերը զգալիորեն ավելի աղքատ է, քան ենթադրվում էր։ Սա կարող է նշանակել, որ բարդ կյանքի համար անհրաժեշտ պայմանները Տիեզերքում ավելի հազվադեպ են հանդիպում։ Առաջիկա տարիներին աստղագետները ծրագրում են ստուգել այս եզրակացությունը այլ ոսպնյակ-կուտակումների միջոցով։ Եթե միտումը հաստատվի, դա կդառնա կարևոր սահմանափակում գալակտիկաների ձևավորման մոդելների համար։

Կարճ ասած

Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ վաղ Տիեզերքում փոքրիկ գալակտիկաները սպասվածից շատ ավելի քիչ են։ Պատճառն այն է, որ առաջին աստղերի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը «դուրս է մղել» գազը փոքր գալակտիկաներից՝ թույլ չտալով նոր աստղեր ձևավորել։ Սա նշանակում է, որ Տիեզերքն անցյալում ավելի «դատարկ» է եղել, քան կարծում էինք։