სამყაროს გაფართოების საიდუმლო

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ასზე ცოტა მეტი წლის წინ ჩვენს პლანეტაზე არავინ იცოდა, რომ სამყარო ფართოვდებოდა. მაგრამ მიუხედავად ყველა უბედურებისა და უბედურებისა, რაც მეოცე საუკუნემ მოუტანა კაცობრიობას, სწორედ ეს საუკუნე გამოირჩეოდა სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესით. წარმოუდგენლად მოკლე დროში ჩვენ უფრო მეტი ვისწავლეთ სამყაროსა და სამყაროს შესახებ, ვიდრე ოდესმე.

იდეა, რომ ჩვენი სამყარო ბოლო 13, 8 მილიარდი წლის განმავლობაში ფართოვდებოდა, პირველად ბელგიელმა ფიზიკოსმა ჟორჟ ლემატრემ 1927 წელს შემოგვთავაზა. ორი წლის შემდეგ ამერიკელმა ასტრონომმა ედვინ ჰაბლმა შეძლო ამ ჰიპოთეზის დადასტურება. მან აღმოაჩინა, რომ თითოეული გალაქტიკა შორდება ჩვენგან და რაც უფრო შორს არის ის, მით უფრო სწრაფად ხდება. დღეს, არსებობს მრავალი გზა, რომლითაც მეცნიერებს შეუძლიათ გაიგონ, რამდენად სწრაფად ფართოვდება ჩვენი სამყარო ზომით. აქ მოცემულია მხოლოდ ის რიცხვები, რომლებსაც მკვლევარები იღებენ გაზომვის პროცესში, ყოველ ჯერზე, როდესაც ისინი განსხვავებული აღმოჩნდებიან. Მაგრამ რატომ?

სამყაროს ყველაზე დიდი საიდუმლო

როგორც დღეს ვიცით, მჭიდრო კავშირია გალაქტიკამდე მანძილსა და მისი სისწრაფის უკან დახევას შორის. ასე ვთქვათ, გალაქტიკა ჩვენი პლანეტიდან 1 მეგაპარსეკის მანძილზე (ერთი მეგაპარსეკი დაახლოებით 3,3 მილიონი სინათლის წლის ტოლია) წამში 70 კილომეტრის სიჩქარით შორდება. გალაქტიკა კი, რომელიც ცოტა შორს არის, ორი მეგაპარსეკის მანძილზე, ორჯერ უფრო სწრაფად მოძრაობს (140 კმ/წმ).

საინტერესოა ისიც, რომ დღეს არსებობს ორი ძირითადი მიდგომა სამყაროს, ან, მეცნიერულად, ჰაბლის მუდმივის ასაკის დასადგენად. განსხვავება ორ ჯგუფს შორის არის ის, რომ მეთოდების ერთი ნაკრები უყურებს სამყაროს შედარებით ახლოს ობიექტებს, ხოლო მეორე უყურებს ძალიან შორეულ ობიექტებს. თუმცა, რა მეთოდსაც არ უნდა მიმართონ მეცნიერები, შედეგები ყოველ ჯერზე განსხვავებულია. გამოდის, რომ ან ჩვენ ვაკეთებთ რაღაცას არასწორად, ან სადმე შორს სამყაროში, რაღაც აბსოლუტურად უცნობი ხდება.

კვლევაში, რომელიც ახლახან გამოქვეყნდა airxiv.org preprint სერვერზე, ასტრონომებმა, რომლებიც სწავლობდნენ ახლომდებარე გალაქტიკებს, გამოიყენეს ჭკვიანური მეთოდი სამყაროს გაფართოების გასაზომად, რომელსაც ეწოდება ზედაპირის სიკაშკაშის რყევები. ეს ლამაზი სახელია, მაგრამ მოიცავს იდეას, რომელიც რეალურად ინტუიციურია.

წარმოიდგინეთ, რომ დგახართ ტყის პირას, ხის წინ. იმის გამო, რომ თქვენ ძალიან ახლოს ხართ, თქვენ მხოლოდ ერთ ხეს ხედავთ თქვენს მხედველობაში. მაგრამ თუ ცოტა უკან დაიხევთ, უფრო მეტ ხეს დაინახავთ. და რაც უფრო წინ წახვალთ, მით მეტი ხე გამოჩნდება თქვენს თვალწინ. დაახლოებით იგივე ხდება გალაქტიკებთან, რომლებსაც მეცნიერები ტელესკოპებით აკვირდებიან, მაგრამ ბევრად უფრო რთული.

როგორ იცით სამყაროს გაფართოების სიჩქარე?

კარგი სტატისტიკის მისაღებად, ასტრონომები აკვირდებიან გალაქტიკებს, რომლებიც საკმაოდ ახლოს არიან დედამიწასთან, დაახლოებით 300 მილიონი სინათლის წლით ან უფრო ახლოს. თუმცა, გალაქტიკებზე დაკვირვებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ მტვერი, ფონური გალაქტიკები და ვარსკვლავური მტევნები, რომლებიც ჩანს ტელესკოპით გადაღებულ სურათებზე.

თუმცა სამყარო მზაკვრულია. 1990-იანი წლებიდან მოყოლებული, ასტრონომებმა დაინახეს, რომ ძალიან შორეული ფეთქებადი ვარსკვლავები ყოველთვის უფრო შორს იყვნენ, ვიდრე ამას მარტივი გაზომვები მიუთითებდა. ამან მათ დააჯერა, რომ სამყარო ახლა უფრო სწრაფად ფართოვდება, ვიდრე ადრე, რამაც, თავის მხრივ, გამოიწვია ბნელი ენერგიის აღმოჩენა - იდუმალი ძალა, რომელიც აჩქარებს უნივერსალურ გაფართოებას.

როგორც სამეცნიერო ნაშრომის ავტორები წერენ, როცა ძალიან შორეულ ობიექტებს ვუყურებთ, მათ ისე ვხედავთ, როგორც წარსულში, როცა სამყარო უფრო ახალგაზრდა იყო.თუ სამყაროს გაფართოების სიჩქარე მაშინ განსხვავებული იყო (ვთქვათ, 12-13,8 მილიარდი წლის წინ), ვიდრე ახლა (მილიარდზე ნაკლები წლის წინ), ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ორი განსხვავებული მნიშვნელობა ჰაბლის მუდმივისთვის. ან იქნებ სამყაროს სხვადასხვა ნაწილი სხვადასხვა სიჩქარით ფართოვდება?

მაგრამ თუ გაფართოების სიჩქარე შეიცვალა, მაშინ ჩვენი სამყაროს ასაკი საერთოდ არ არის ის, რაც ჩვენ ვფიქრობთ (მეცნიერები იყენებენ სამყაროს გაფართოების სიჩქარეს მისი ასაკის დასადგენად). ეს, თავის მხრივ, ნიშნავს, რომ სამყაროს აქვს განსხვავებული ზომა, რაც იმას ნიშნავს, რომ დრო, რაც საჭიროა რაღაცის მისაღწევად, ასევე განსხვავებული იქნება.

თუ მსჯელობის ამ ჯაჭვს მიჰყვებით, საბოლოოდ გამოდის, რომ ადრეულ სამყაროში მიმდინარე ფიზიკური პროცესები სხვადასხვა დროს ხდებოდა. ასევე შესაძლებელია სხვა პროცესებიც იყოს ჩართული, რომლებიც გავლენას ახდენენ გაფართოების ტემპზე. ზოგადად, რაღაც არეულობაა. „საიდანაც გამომდინარეობს, რომ ან კარგად არ გვესმის, როგორ იქცევა სამყარო, ან არასწორად ვზომავთ მას“, - აღნიშნავენ კვლევის ავტორები.

ნებისმიერ შემთხვევაში, ჰაბლის მუდმივი ასტრონომიულ საზოგადოებაში მწვავე დებატების თემაა. თუმცა, ახალმა კვლევამ კიდევ უფრო მეტი კითხვები დაუმატა, ამიტომ გაურკვევლობასთან ბრძოლა ხანგრძლივი იქნება. ოდესმე, რა თქმა უნდა, შეიცვლება ჩვენი გაგება კოსმოსის შესახებ. მაგრამ როდესაც ეს მოხდება, კოსმოლოგებს მოუწევთ სხვა რამის ძიება, რაზეც კამათობენ. რასაც აუცილებლად გააკეთებენ.