როგორც ვიცით ფარული მატერია და ბნელი ენერგია სამყაროს მთლიანი ენერგიის 95%-ს შეადგენს. დარჩენილი 5% რომელიც ჩვეულებრივ მატერიად ითვლება, ასევე დიდწილად უხილავია, მაგალითად, ის წარმოდგენილია გალაქტიკების გარშემო არსებული გაზებით, რომლებსაც ჰალოებს უწოდებენ.

ჩვეულებრივი მატერიის უმეტესი ნაწილი შედგება ნეიტრონებისა და პროტონებისგან (ნაწილაკები, რომლებსაც ბარიონები ეწოდებათ). ბარიონული მატერიის მხოლოდ 10% შედის ვარსკვლავებში, დანარჩენი ქმნის ე.წ. გალაქტიკათაშორისო ნელ-თბილ გარემოს (WHIM).

იმის გამო, რომ ბარიონები კოსმოსში ფართოდ არიან განფენილი, მეცნიერებს გაუჭირდათ მათი ლოკალიზაციის და სიმკვრივის მკაფიო სურათის მიღება. ამ არასრული სურათის გამო სამყაროს ბარიონების უმეტესი ნაწილი შეიძლება ჩაითვალოს "დაკარგულად".

ახალ კვლევაში, მეცნიერების საერთაშორისო ჯგუფმა ბერკლის ნაციონალური ლაბორატორიის და კორნელის უნივერსიტეტის ფიზიკოსების ლიდერობით, სხვადასხვა დაკვირვებების მონაცემების გამოყენებით შეაფასეს ''დაკარგული'' ბარიონების განაწილება გალაქტიკების და გალაქტიკათა კლასტერების გარშემო.

აღმოჩნდა, რომ ბარიონები ძირითადად გალაქტიკის ჰალოებში არიან თავმოყრილნი და ეს ჰალოები ბევრად უფრო შორს ვრცელდება, ვიდრე ამას მიღებული მოდელები წინასწარმეტყველებდნენ. მიუხედავად იმისა, რომ ვარსკვლავების უმეტესობა მდებარეობენ გალაქტიკების ცენტრალურ, დაახლოებით 100,000 სინათლის წლის რადიუსის რეგიონში, ყველაზე შორეული ბარიონი შეიძლება 6,000,000 სინათლის წლის მანძილზე იმყოფებოდნენ გალაქტიკის ცენტრიდან.

პარადოქსულია, რომ დაკარგული ბარიონები კიდევ უფრო რთული დასაფიქსირებელია ვიდრე ფარული მატერია, რომელსაც შეგვიძლია დავაკვირდეთ ირიბად ნორმალურ მატერიაზე მისი გრავიტაციული ეფექტის საშუალებით. ფარული მატერია არის უცნობი ნივთიერება, რომელიც სამყაროს დაახლოებით 27%-ს შეადგენს; ხოლო ბნელი ენერგია, რომელიც (დღევანდელი მოდელის მიხედვით სამყაროს აჩქარებული გაფართოების მთავარ მიზეზად ითვლება) შეადგენს სამყაროს დაახლოებით 68%-ს. ჩვეულებრივი მატერიის მხოლოდ რამდენიმე პროცენტია ვარსკვლავების სახით.

გალაქტიკებზე დასაკვირვებლად მკვლევარებმა გამოიყენეს Sunyaev-Zel'dovich-ის ეფექტი, რომელიც გვიჩვენებს თუ როგორ ხდება მიკროტალღური რელიქტური ფონის (CMB) ენერგიის ცვლილება გალაქტიკური კლასტერების გარშემო მყოფ ცხელ გაზებთან ურთიერთქმედებისას.

კორნელის უნივერსიტეტის მკვლევართა გუნდი ახდენდა დაკვირვებების ინტერპრეტაციას და მათი გავლენის შესწავლას სუსტ გრავიტაციული ლინზირებებზე და გალაქტიკების ფორმირებაზე. მათ მიერ შემუშავებული კომპიუტერული ალგორითმები გამოსადეგი იქნება მომავალი ექსპერიმენტებშიც სუსტი ლინზირების მონაცემების მაღალი სიზუსტით ანალიზისთვის.

სუსტი ლინზირება ამჟამად არის ერთ–ერთი მთავარი მეთოდი, რომელსაც მეცნიერები იყენებენ სამყაროს წარმოშობისა და ევოლუციის შესასწავლად, მათ შორის ფარული მატერიისა და ბნელი ენერგიის კვლევებში.

კვლევებში, მეცნიერებმა გამოიყენეს ნიუ–მექსიკოში მდებარე Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS)-ს, ჩილეში განთავსებული Atacama Cosmology Telescope (ACT)-ს და ევროპის კოსმოსური სააგენტოს კოსმოსური ტელესკოპი Planck-ს მონაცემები. გამოთვლები განხორციელდა Berkeley Lab–ის სუპერკომპიუტერით Cori.

ახალი კვლევები დაგვეხმარება დავადგინოთ ფარული მატერიის და ბნელი ენერგიის რაობა და კიდევ ერთი ნაბიჯით მივუახლოვდეთ იმ კითხვის პასუხს თუ როგორ არის მოწყობილი სამყარო.

წყარო:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317141657.htm