ჩვენი გალაქტიკა არის უზარმაზარი ბუშტის შიგნით, სადაც მცირე მატერიაა

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

ჩვენ შეიძლება ვცხოვრობთ ბუშტში. მაგრამ ეს ძნელად არის ყველაზე უცნაური რამ, რაც გსმენიათ ჩვენი სამყაროს შესახებ. ახლა, უამრავ თეორიასა და ჰიპოთეზას შორის, კიდევ ერთი გაჩნდა. ახალი კვლევა არის თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე რთული საიდუმლოს ამოხსნის მცდელობა: რატომ არ აქვს აზრი სამყაროს გაფართოების ტემპის გაზომვებს?

სტატიის ავტორების აზრით, უმარტივესი ახსნა არის ის, რომ ჩვენი გალაქტიკა სამყაროს დაბალი სიმკვრივის რეგიონშია - რაც ნიშნავს, რომ სივრცის უმეტესი ნაწილი, რომელსაც ჩვენ ნათლად ვხედავთ ტელესკოპებით, არის გიგანტური ბუშტის ნაწილი. მკვლევარები წერენ, რომ ეს ანომალია, სავარაუდოდ, ხელს უშლის ჰაბლის მუდმივის გაზომვებს - მუდმივი, რომელიც გამოიყენება სამყაროს გაფართოების აღსაწერად.

როგორ განვითარდა სამყარო?

შეეცადეთ წარმოიდგინოთ, როგორი იქნება ბუშტი სამყაროს მასშტაბებზე. ეს საკმაოდ რთულია, რადგან სივრცის უმეტესი ნაწილი კოსმოსია, სიცარიელეში მიმოფანტული რამდენიმე გალაქტიკა და ვარსკვლავი. მაგრამ ისევე, როგორც დაკვირვებადი სამყაროს რეგიონები, სადაც მატერია მჭიდროდ არის შეკრებილი ან, პირიქით, ერთმანეთისგან შორს მდებარეობს, ვარსკვლავები და გალაქტიკები სხვადასხვა სიმკვრივით იკრიბებიან კოსმოსის სხვადასხვა ნაწილში.

ფონური გამოსხივება (ან კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივება) - ეს თერმული გამოსხივება, რომელიც წარმოიქმნა ადრეულ სამყაროში და თანაბრად ავსებს მას - საშუალებას აძლევს მეცნიერებს თითქმის სრულყოფილი სიზუსტით განსაზღვრონ სამყაროს ერთგვაროვანი ტემპერატურა ჩვენს გარშემო. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ეს ტემპერატურა არის 2.7K (კელვინი არის ტემპერატურის სკალა, სადაც 0 გრადუსია აბსოლუტური ნული). თუმცა, Space.com-ის მიხედვით, უფრო მჭიდრო შემოწმებისას, ამ ტემპერატურის მცირე რყევები შეგიძლიათ ნახოთ. მოდელები იმის შესახებ, თუ როგორ განვითარდა სამყარო დროთა განმავლობაში, ვარაუდობს, რომ ეს პატარა შეუსაბამობები საბოლოოდ წარმოშობს კოსმოსის მეტ-ნაკლებად მკვრივ რეგიონებს. და ასეთი დაბალი სიმკვრივის რეგიონები საკმარისზე მეტი იქნებოდა ჰაბლის მუდმივის გაზომვების დამახინჯებისთვის ისე, როგორც ეს ახლა ხდება.

აბსოლუტური ნული არის ტერმინი, რომელიც ნიშნავს მოლეკულების მოძრაობის სრულ გაჩერებას. აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურის მიღწევა შეუძლებელია. 1995 წელს ერიკ კორნელი და კარლ ვიმანი ცდილობდნენ ამის გაკეთებას, მაგრამ როდესაც რუბიდიუმის ატომები გაცივდნენ, მათ არ გამოუვიდათ. ამიტომ კელვინში ტემპერატურის ცვლილების ერთეულს არ აქვს უარყოფითი მნიშვნელობები.

როგორ იზომება ჰაბლის მუდმივი?

დღეს ჰაბლის მუდმივის გაზომვის ორი ძირითადი გზა არსებობს. ერთი დაფუძნებულია CMB-ის უკიდურესად ზუსტ გაზომვებზე, რომელიც, როგორც ჩანს, ერთგვაროვანია მთელ ჩვენს სამყაროში, რადგან ის ჩამოყალიბდა დიდი აფეთქების შემდეგ. სხვა გზა დაფუძნებულია ზენოვაზე და პულსირებულ ცვლადი ვარსკვლავებზე ახლომდებარე გალაქტიკებში, რომლებიც ცნობილია როგორც ცეფეიდები. შეგახსენებთ, რომ ცეფეიდებსა და სუპერნოვას გააჩნიათ თვისებები, რაც შესაძლებელს ხდის ზუსტად განვსაზღვროთ, რა მანძილზე არიან ისინი დედამიწიდან და რა სიჩქარით შორდებიან ისინი ჩვენგან. ასტრონომებმა ისინი გამოიყენეს დაკვირვებადი სამყაროს სხვადასხვა ღირშესანიშნაობებამდე „დისტანციური კიბის“ასაგებად. იგივე „კიბე“გამოიყენეს მეცნიერებმა ჰაბლის მუდმივის გამოსაყვანად. მაგრამ რადგან ცეფეიდების და CMB-ის გაზომვები გასული ათწლეულის განმავლობაში უფრო ზუსტი გახდა, ცხადი გახდა, რომ მონაცემები ერთმანეთს არ ემთხვევა. და სხვადასხვა პასუხების არსებობა ჩვეულებრივ ნიშნავს იმას, რომ არის რაღაც, რაც ჩვენ არ ვიცით.

ასე რომ, ფაქტობრივად, ეს არ არის მხოლოდ სამყაროს გაფართოების ამჟამინდელი ტემპის გაგება, არამედ იმის გაგება, თუ როგორ განვითარდა და გაფართოვდა სამყარო და რა ხდებოდა სივრცე-დროში მთელი ამ დროის განმავლობაში.

გალაქტიკები ბუშტში

ზოგიერთი ფიზიკოსი თვლის, რომ არსებობს რაიმე სახის „ახალი ფიზიკა“, რომელიც განსაზღვრავს დისბალანსს - რაღაც სამყაროში, რაც ჩვენ არ გვესმის და ეს არის კოსმოსური ობიექტების მოულოდნელი ქცევის მიზეზი. კვლევის ავტორის, ლუკას ლომბრიზერის თქმით, ახალი ფიზიკა ძალიან საინტერესო გამოსავალი იქნებოდა ჰაბლის მუდმივისთვის, მაგრამ ის ჩვეულებრივ გულისხმობს უფრო რთულ მოდელს, რომელიც მოითხოვს მკაფიო მტკიცებულებებს და უნდა იყოს გამყარებული დამოუკიდებელი გაზომვებით. სხვა მეცნიერები თვლიან, რომ პრობლემა ჩვენს გამოთვლებშია.

გამოსავალი, შემოთავაზებული ახალ სტატიაში, რომელიც გამოქვეყნდება Physics Letters B-ში 2020 წლის აპრილში, არის ვივარაუდოთ, რომ მთელი ჩვენი გალაქტიკა, ისევე როგორც რამდენიმე ათასი ახლომდებარე გალაქტიკა, არის ბუშტში, სადაც არის პატარა მატერია - ვარსკვლავები, აირები და მტვერი. ღრუბლები. კვლევის ავტორის თქმით, ბუშტს, რომლის დიამეტრი 250 მილიონი სინათლის წელია, რომელიც შეიცავს დანარჩენი სამყაროს სიმკვრივის დაახლოებით ნახევარს, შეუძლია სამყაროს გაფართოების სიჩქარის სხვადასხვა ფიგურების შეჯერება.