გალაქტიკებს შორის არსებულ უზარმაზარ სივრცეში გაზი იმდენად გაიშვიათებულია, რომ მისი სიმკვრივის გაზომვა ჩვეულებრივი ხელსაწყოებით შეუძლებელია. თუმცა აღმოჩნდა, რომ ეს გაზი იწვევს მილი-წამის სიგრძის რადიო-ტალღების დაკვირვებად გაწელვას. შორეული გალაქტიკიდან მომავალი ძლიერი რადიო ამოფრქვევების (FRB) პარამეტრების გაზომვებით ასტრონომებმა დაასკვნეს, რომ უკიდურესად დიფუზური გალაქტიკათა შორისი გაზი შეიძლება მთლიანად შეადგენდეს დაკარგულ ბარიონულ მატერიას სამყაროში.

დაკარგული მატერიის პრობლემა დიდხანს აბნევდა ასტრონომებს. ჩვენთვის მიახლოებით ცნობილია სამყაროს შემადგენლობა. სამყაროს დაახლოებით 68%-ს შეადგენს ბნელი ენერგია, ხოლო 27%-ს ბნელი მატერია, რომელთა პირდაპირ დაკვირვებაც არ შეგვიძლია და შესაბამისად მათი რაობაც ჯერ-ჯერობით გაურკვეველია.

დარჩენილი 5% არის ბარიონული მატერია, რომელიც ქმნის ვარსკვლავებს, პლანეტებს, ნისლეულებს, პლაზმას და შავ ხვრელებასც კი, ანუ წარმოადგენს სამყაროს იმ საშენ მასალას რასაც ჩვენ ვხედავთ.

ადრეული სამყაროდან დარჩენილი მიკროტალღური ფონური გამოსხივების (CMB) პარამეტრები საშუალებას გვაძლევს შევაფასოთ რამდენი იყო ბარიონული მატერია რეკომბინაციის მომენტისთვის. თუმცა ასტრონომიული დაკვირვებებით მოხერხდა მოსალოდნელზე 2-ჯერ ნაკლები ბარიონული მატერიის აღმოჩენა.

აქამდე უცნობი იყო სად შეიძლება გამქრალიყო დარჩენილი ნახევარი, თუმცა გამოჩნდა გარკვეული მინიშნებებიც. მაგალითად, კვაზარებიდან მომავალი სინათლის ანალიზმა აჩვენა მცირე ოდენობით ატომური წყალბადის არსებობა გალაქტიკებთან ახლოს.

გალაქტიკური კლასტერების მიერ CMB-ს ფოტონების გაბნევამ ასევე გამოავლინა მატერიის არსებობა გალაქტიკების მიდამოებში და მათი ფილამენტური სტრუქტურის შიგნით. მაგრამ გალაქტიკათა შორის სივრცის გამოკვლევა გაცილებით რთულია.

“გალაქტიკათა შორისი სივრცე ძალიან გაიშვიათებულია, მატერია წარმოდგენილია ერთი ან ორი ატომით ოთახის ზომის სივრცეში. ასე რომ ძალიან რთული იქნებოდა ხსენებული მატერიის დაკვირვება ტელესკოპების და ტრადიციული კვლევის მეთოდების გამოყენებით,“ ახსნა კვლევის ერთ-ერთმა თანაავტორმა Jean-Pierre Macquart-მა (კურტინის უნივერსიტეტი, ავსტრალია).

პრობლემის გადაწყვეტა მეცნიერებმა FRB-ს გამოყენებით გადაწყვიტეს. “FRB-ს აღმოჩენა და მათი კავშირი შორეულ გალაქტიკებთან იყო ის მთავარი გარღვევა რომელიც საჭირო აღმოჩნდა ამ საიდუმლოს ამოსახსნელად” ამბობს კვლევის კიდევ ერთი თანაავტორი J. Xavier Prochaska (სანტა კრუზის უნივერსიტეტი, აშშ).

FRB წარმოადგენს რადიო-ტალღების ძლიერ ნაკადს შორეული კოსმოსიდან, რომლის დროსაც მილი-წამების განმავლობაში გამოიყოფა რამდენიმე ასეული მილიონი მზის შესაბამისი ენერგია. FRB-ს უმეტესობა მხოლოდ ერთხელ გამოსხივდება და აღარ მეორდება. ამრიგად, მათი პროგნოზირება და ლოკალიზება რთულია.

ჩვენ არ ვიცით რა ფენომენთან გვაქვს საქმე, მაგრამ ბოლო წლებში ასტრონომებმა გაარკვიეს როგორ მიყვნენ ამ ერთჯერადი სიგნალების კვალს იმ გალაქტიკამდე საიდანაც ისინი გამოსხივდა. ეს ნიშნავს, რომ მიუხედავად იმისა რომ წყარო უცნობია, შესაძლებელი გახდა გამოვთვალოთ თუ რა მანძილი დაფარა გამოსხივებამ. შედეგად FRB იქცა კოსმოსური კვლევების მნიშვნელოვან საშუალებად.

ჩვენ ვიცით, რომ FRB გამოსხივდება ძალიან კომპაქტური პაკეტების სახით, რომელიც მოიცავს მთელ რადიო სპექტრს. მაგრამ როდესაც ვაფიქსირებთ, პაკეტი გაწელილია, ანუ გარკვეული ტალღის სიგრძის შესაბამისი სიგნალი მილი-წამის მეათედით ადრე აღწევს დეტექტორს. აღნიშნულ მოვლენაზე დაკვირვებით შეგვიძლია გავაანალიზოთ გამოსხივების მიერ დაფარული მანძილი. გარდა ამისა ტალღების დისპერსიის ანალიზით შესაძლებელია იმ მატერიის ოდენობის შეფასება რომელშიც გამოსხივებამ გაიარა.

მეცნიერებმა გამოიყენეს ახლახან ლოკალიზებული FRB სიგნალები, რომელთა წყაროები ზოგ შემთხვევაში მილიონი სინათლის წელიწადითაა ჩვენგან დაშორებული, რათა გამოეთვალა გაზის სიმკვრივე გალაქტიკებს შორის სივრცეში.

“ამოფრქვევებიდან წამოსული გამოსხივება მატერიის გავლენით იშლება ზუსტად ისე როგორც მზის სინათლე პრიზმის მეშვეობით” ამბობს Jean-Pierre Macquart-ი.

რადიო სიგნალები არაა საკმარისი ნივთიერების შემადგენლობის დასადგენად, თუმცა FRB საშუალებით დათვლილი ნივთიერების რაოდენობა დაემთხვა იმას რაც CMB-ს მონაცემებით იყო ნავარაუდები.

ეს შედეგი ამტკიცებს, რომ დაკარგული მატერია კოსმოსურ სივრცეში იმალება, რომელიც ცარიელი სულაც არ არის. მაგრამ წინ კიდევ ბევრი სამუშაოა. მიღებული შედეგი ემყარება მხოლოდ რამდენიმე სიგნალს. მეტი მონაცემების ანალიზით შეგვიძლია უკეთ დავახასიათოთ უჩინარი მატერია, დავადგინოთ მისი მდებარეობა და გავიგოთ როგორაა ის განაწილებული. იმის გარკვევა თუ სადაა კონცენტრირებული დაკარგული მატერია, გალაქტიკების გარშემო თუ მათგან მოშორებით, მნიშვნელოვანია სამყაროს ევოლუციის შესწავლის საქმეში.

წყარო :
https://www.scien...ing-matter