Գիտնականները հայտնաբերել են տիեզերքի կորած ջրածնի կեսը

Տիեզերքի կորած ջրածնի հայտնաբերում

Գիտնականները լուծել են տասնամյակների առեղծվածը՝ հայտնաբերելով տիեզերքի կորած ջրածնի կեսը: Այս անհայտ նյութը, որը կազմում է տիեզերքի սովորական (բարիոնային) նյութի զգալի մասը, գտնվել է գերտաք միջագալակտիկական թելիկներում: Հայտնագործությունը հնարավոր դարձավ Հաբլի տիեզերական աստղադիտակի և նրա սպեկտրոսկոպիկ առաջադեմ հնարավորությունների շնորհիվ, որոնք թույլ տվեցին հայտնաբերել բարձր իոնացված թթվածնի սպեկտրալ մատնահետքերը՝ որպես ջրածնի ցուցիչ:

Նախապատմություն. Կորած նյութի որոնումը

Տարիներ շարունակ գիտնականները գիտեին, որ տիեզերքը պարունակում է շատ ավելի նյութ, քան կարելի է տեսնել աստղերում, գալակտիկաներում և այլ երկնային մարմիններում: Մինչդեռ մութ նյութն ու մութ էներգիան կազմում են տիեզերքի զանգվածի մեծ մասը, մոտ 5%-ը բաղկացած է սովորական նյութից՝ պրոտոններից, նեյտրոններից և էլեկտրոններից: Սակայն այս բարիոնային նյութի միայն կեսն էր հաշվառված, ինչը գիտնականներին տարակուսանքի մեջ էր գցում:

Կորած ջրածինը ենթադրվում էր, որ գտնվում է միջագալակտիկական տարածությունում՝ ձևավորելով թելիկների բարդ ցանց, որը հայտնի է որպես գերտաք միջագալակտիկական միջավայր (WHIM): Այս կառուցվածքները կանխատեսվել էին տիեզերքի ընդլայնման համակարգչային մոդելներով, բայց ուղղակի դիտարկման ապացույցները երկար ժամանակ անհասանելի էին:

Ինչպես կատարվեց հայտնագործությունը

Բեկումնային պահը եղավ, երբ գիտնականները օգտագործեցին հեռավոր քվազարի լույսը՝ գալակտիկաների միջև գտնվող մութ տարածությունը ուսումնասիրելու համար: Քվազարի լույսը, անցնելով միջագալակտիկական տարածքով, հանդիպեց անտեսանելի ջրածնին, որը թողեց իր հետքը բարձր իոնացված թթվածնի տեսքով: Այս թթվածինը, որը տաքացել է մինչև 360,000 Ֆարենհայթ (100,000 Կելվին) ջերմաստիճան, ծառայեց որպես ջրածնի ցուցիչ:

Հաբլի տիեզերական աստղադիտակի սպեկտրոսկոպիկ հնարավորությունները կարևոր դեր խաղացին այս հայտնագործության մեջ: Դրա ուլտրամանուշակագույն զգայունությունը թույլ տվեց գիտնականներին հայտնաբերել իոնացված թթվածնի սպեկտրալ մատնահետքերը, որոնք գծագրված էին քվազարի լույսի վրա:

Տիեզերաբանական նշանակությունը

Այս հայտնագործությունը մեծ նշանակություն ունի տիեզերքի լայնածավալ կառուցվածքի և դրա ձևավորման վերաբերյալ մեր պատկերացումների համար: Կորած ջրածնի հայտնաբերումը հաստատում է տիեզերաբանական մոդելները, որոնք կանխատեսում են, թե որքան ջրածին է ստեղծվել Մեծ Պայթյունի ընթացքում: Ըստ Փրինսթոնի համալսարանի գիտնական Թոդ Թրիպի, արդյունքները վկայում են, որ այս մոդելները ճիշտ ուղղությամբ են:

WHIM-ում գտնվող ջրածինը կարևոր դեր է խաղում գալակտիկաների էվոլյուցիայում: Թելիկներով հոսող գազը բախվում և տաքանում է, ինչը կարող է խոչընդոտել նոր գալակտիկաների ձևավորումը ամենատաք տարածքներում:

WHIM-ի դիտարկման մարտահրավերները

Չնայած այս հաջողությանը, WHIM-ի դիտարկումը մնում է բարդ խնդիր: Ջրածինը ամբողջությամբ իոնացված է, ինչը նշանակում է, որ նրա ատոմները զրկված են էլեկտրոններից և չեն արտադրում դիտարկելի սպեկտրալ հատկություններ:

WHIM-ի գերտաք և ցածր խտությունը դժվարացնում է դրա ուսումնասիրությունը սովորական մեթոդներով: Նույնիսկ Հաբլի առաջադեմ գործիքները կարողացան հայտնաբերել գազը միայն հեռավոր քվազարների լույսի միջոցով:

Ապագա հետազոտական ուղղությունները

Կորած ջրածնի հայտնաբերումը բացում է նոր հետազոտական հնարավորություններ տիեզերքի բարիոնային նյութի վերաբերյալ: Ապագա ուսումնասիրությունները նպատակ կունենան ավելի մանրամասն քարտեզագրել WHIM-ի բաշխումը՝ ավելի խորը պատկերացում տալով դրա դերի մասին տիեզերական էվոլյուցիայում:

Բացի այդ, գիտնականները հույս ունեն կատարելագործել իրենց մոդելները՝ հաշվի առնելով WHIM-ի ազդեցությունը գալակտիկաների ձևավորման և էվոլյուցիայի վրա:

Տիեզերքի կորած ջրածնի կեսի հայտնաբերումը մեծ քայլ է աստղագիտության և տիեզերաբանության մեջ: WHIM-ի գոյության հաստատումը և դրա դերը որպես բարիոնային նյութի պահոց լուծում է երկարատև առեղծված և հաստատում է հիմնական տիեզերաբանական տեսությունները: