იდუმალებით მოცული ბნელი ენერგია იმაზე დინამიკურია, ვიდრე მიგვაჩნდა - ახალი კვლევა

უკვე 20 წელზე მეტია, ფიზიკოსები თავს იმტვრევენ ამოხსნან თუ რატომ ფართოვდება სამყარო, როგორც ის ჩანს. 

ახალი კვლევა სრულიად ახალ, უფრო სიღრმისეულ აღქმას ანიჭებს იდუმალებით მოცულ მძაფრ ძალას, რომელსაც ბნელ ენერგიას უწოდებენ; შედეგად, ხელთ გვაქვს გარკვეული მტკიცებულებები იმასთან დაკავშირებით, რომ რაც არ უნდა იყოს ის, მისი აჩრდილისებრი გავლენა დროთა განმავლობაში მუდმივი მაინც არ ყოფილა.  

2016 წელს, მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფმა აკურატულად გაზომა  ხილული მატერიის სიმკვრივეში არსებული რყევები სამყაროს მასშტაბით, მისი ისტორიის საკმაოდ გრძელ პერიოდებში. 

ეს ძვრები, რომლებსაც ბარიონთა აკუსტიკურ რხევებს უწოდებენ (BAO) — კოსმოლოგებს გარკვეულ კრიტერიუმებს სთავაზობს შედარებითი მანძილების შესასწავლად დროთა განმავლობაში. 

ზუსტად ისე, როგორც ასტრონომები შორეულ აფეთქებულ ვარსკვლავთა შუქს იყენებენ იმ დასკვნამდე მისასვლელად, რომ სამყარო ფართოვდება, კოსმოლოგები ამისათვის ბარიონთა აკუსტიკურ რხევებს იყენებენ. 

რომელიც არ უნდა გამოვიყენოთ ამ ორი ხელსაწყოდან, როგორც ირკვევა, სამყაროს დასაბამი 13,82 მილიარდი წლის წინ დაედო, რასაც თან ახლდა მასში არსებული მატერიის შეჯგუფებების გავრცელება. 

რაც არ უნდა უცნაური იყოს, გავრცელება სულ უფრო სწრაფდებოდა. 

აღნიშნული გაფართოების საზომად გამოყენებულ ერთეულს ჰაბლის მუდმივა ეწოდება. მიჩნეულია, რომ მსგავსი გაფართოების მიზეზია დაჭიმულობა საკუთარი თავის მომქაჩველ მატერიასა და იმ სივრცეს შორის, რომელშიც ის არის. 

რატომ იზრდება სივრცე? დაზუსტებით ეს არავინ იცის და პრობლემაც სწორედ ესაა. 

ამის ასახსნელად, ასტროფიზიკოსები მისჩერებიან ცარიელი სივრცის ზუზუნს იმ იმედით, რომ იქნებ მას რაიმე მახასიათებლები ჰქონდეს და იქნებ სულაც არ იყოს უბრალოდ ცარიელი სივრცე და იქ გაბნეული ნაწილაკები. 

ამ მომენტს საუკეთესოდ აღწერს ე. წ. ლამბდას ცივი შავი მატერიის მოდელი (ΛCDM), რომელიც აერთიანებს ფრიდნემ-ლემეტრ-რობერტსონ-უოლკერის (FLRW) ცარიელი სივრცის მოდელს მასში არსებული ხილული და უხილავი მატერიის გადანაწილებასთან.  

ამ მოდელის მიხედვით, ბნელი ენერგია არის სიცარიელის მუდმივი ბიძგი მასებს შორის, რაც შესაძლოა გამოწვეული იყოს ნაწილაკების ჩავარდნისა და შემეგ გაქრობის შიშინით. 

მაგრამ ΛCDM მოდელი დაფუძნებულია მრავალ ვარაუდზე და ღიად ტოვებს კითხვებს; საჭიროა თუ არა, რომ ბნელი ენერგია სტატიკურად იყოს დროთა განმავლობაში კოსმოსის ფუნდამენტურ თვისებებს შორის? 

ან უნდა ახდენდეს თუ არა იგი გავლენას გარემომცველ არეალზე და იცვლებოდეს სამყაროროს ცვლილებასთან ერთად? 

„მას შემდეგ, რაც გასული საუკუნის ბოლოს აღმოაჩინეს, ბნელი ენერგია იდუმალებით მოცულ ნამდვილ გამოცანად იქცა“, — ამბობს პორტსმუტის უნივერსიტეტის კოსმოლოგიისა და გრავიტაციის ინსტიტუტის (ICG) მკვლევარი ბობ ნიკოლი. 

„ყველა ჩვენგანი ამაოდ ვცდილობთ ბნელი ენერგიის მახასიათებლებისა და წარმოშობის გარკვევას“. 

მატერიის ამ ჩაჭერის დროს, კოსმოსური გულისცემის მსგავსი პულსების ზუსტი გაზომვის შემდეგ, მკვლევრებმა მათი ბარიონთა აკუსტიკურ რხევების მონაცემები მოარგეს ჩინელი მკვლევრის, გონგ-ბო ჟაოს მიერ შემუშავებულ ბნელი მატერიის მოდელს. 

ამ კვლევის შედეგად კი გაირკვა, რომ ეს იდუმალი ძალა გაცილებით დინამიკურია.  

ასეთი დასკვნა ნაწილობრივ ეფუძნება თავად ჯგუფის მიერ გაზომილ ბარიონთა აკუსტიკური რხევების მონაცემებსა და კოსმოსურ მიკროტალღური ფონის ინტერპრეტაციებს შორის არსებულ კონფლიქტს. კოსმოსური მიკროტალღური ფონი არის იმ სინათლის ექო, რომელიც სამყაროში დიდი აფეთქების მომენტში გაიფრქვა. 

ერთ-ერთი გზა, რომლითაც მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ მათ ამ სხვაობის გადაჭრა შეუძლიათ, არის იმის გარკვევა, იცვლება თუ არა ბნელი ენერგია დინამიკურად დროის მსვლელობასთან ერთად.  

თუ ეს ასეა, ნიშნავს იმას, რომ ბნელი ენერგია არაა ვაკუუმის „ბუყბუყის“ შედეგად წარმოქმნილი ძალა. 

მათ მიერ მიღებული შედეგების მნიშვნელობა საკმარისი არაა, რათა დაამხოს ყველა ის მტკიცებულება, რომელიც ΛCDM მოდელის სტატიკურ ბნელ ენერგიას უჭერს მხარს.  

თუმცა, ყველაფერი შეიძლება შეიცვალოს მომავალ წელს, როდესაც ამოქმედდება ბნელი ენერგიის სპექტროსკოპიული ინსტრუმენტი. 

„აღელვებული ვართ იმის ხილვით, რომ ამჟამინდელ დაკვირვებებს შეუძლია ბნელი ენერგიის დინამიკურობის დადასტურება ამ დონეზე; იმედი გვაქვს, სამომავლო დაკვირვებები დაადასტურებს იმ ყოველივეს, რასაც ჩვენ დღეს ვხედავთ“, — ამბობს ჟაო. 

რაც არ უნდა იყოს შედეგი, კვლევად მაინც ღირს, რადგან ბოლოსდაბოლოს, საქმე სამყაროს ბედს ეხება. 

კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა. 

 მომზადებულია port.ac.uk-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით