Vaizdo kreditas: ESA
Tik prieš keletą metų astronomai sukrėtė dabartinius Visatos modelius tamsiosios energijos teorija; kuris sako, kad Visatos plėtimasis iš tikrųjų spartėja. Pažvelgę į tolimus galaktikų klasterius - iki 10 milijardų šviesmečių atstumu - ESA astronomai nustatė, kad juose yra daugiau koncentruotos medžiagos, nei galėtų numatyti tamsiosios energijos teorija. Jei materija būtų tokia koncentruota, Visata negali būti 70% tamsiosios energijos.
ESA rentgeno spinduliuotės observatorija „XMM-Newton“ grąžino svaiginančius naujus duomenis apie Visatos prigimtį. Atlikdamas tolimų galaktikų klasterių tyrimą, XMM-Newton atrado mįslingus skirtumus tarp šių dienų galaktikų klasterių ir esančių Visatoje prieš maždaug septynis tūkstančius milijonų metų. Kai kurie mokslininkai tvirtina, kad tai galima suprasti taip, kad „tamsiosios energijos“, kuri, daugelio astronomų manymu, dabar dominuoja Visatoje, paprasčiausiai nėra?
Aštuonių tolimiausių galaktikų klasterių, iš kurių nutolęs maždaug 10 tūkstančių milijonų šviesos metų atstumas, stebėjimus ištyrė tarptautinė astronomų grupė, vadovaujama Davido Lumbo iš ESA Kosmoso tyrimų ir technologijos centro (ESTEC) Nyderlanduose. Jie palygino šias grupes su greta esančioje Visatoje esančiomis grupėmis. Šis tyrimas buvo atliktas kaip dalis didesnio XMM-Newton Omega projekto, kurio metu tiriamas materijos tankis Visatoje, vadovaujamas Jimo Bartlett'o iš Prancūzijos kolegijos.
Galaktikų sankaupos yra nepaprastos rentgeno spinduliuotės skleidėjos, nes jose yra didelis kiekis aukštos temperatūros dujų. Šios dujos supa galaktikas taip, kaip garas garo žmones pirtyje. Išmatuodami klasterio rentgeno spindulių kiekį ir energiją, astronomai gali nustatyti tiek klasterio dujų temperatūrą, tiek klasterio masę.
Teoriškai, Visatoje, kur materijos tankis yra didelis, galaktikų spiečiai laikui bėgant augs ir todėl vidutiniškai dabar turėtų būti daugiau masės nei praeityje.
Dauguma astronomų mano, kad gyvename mažo tankio Visatoje, kurioje paslaptinga medžiaga, vadinama „tamsiąja energija“, sudaro 70% kosmoso turinio, todėl ją persmelkia viskas. Pagal šį scenarijų galaktikų klasteriai turėtų nustoti augti ankstyvoje Visatos istorijoje ir atrodyti praktiškai niekuo neišsiskiriantys iš šių dienų.
Straipsnyje, kurį netrukus išspausdins Europos žurnalas „Astronomy and Astrophysics“, XMM-Niutono Omega projekto astronomai pateikia rezultatus, rodančius, kad tolimojoje Visatoje esančių galaktikų klasteriai nėra tokie, kokie yra šiandien. Atrodo, kad jie skleidžia daugiau rentgeno spindulių nei šiandien. Taigi aišku, kad galaktikų klasteriai ilgainiui pakeitė savo išvaizdą.
Pridedamame dokumente Alainas Blanchardas iš „Labratoire d’Astrophysique de l’Observatoire Midi-Pyr nens“ ir jo komanda naudoja rezultatus apskaičiuoti, kaip keičiasi galaktikų klasterių gausa laikui bėgant. Blanchardas sako: „Anksčiau buvo mažiau galaktikų grupių.“
Toks rezultatas rodo, kad Visata turi būti didelio tankio aplinka, aiškiai prieštaraujanti „atitikties modeliui“, kuris postuluoja Visatą, turinčią iki 70% tamsiosios energijos ir labai mažą medžiagos tankį. Blanchard'as žino, kad ši išvada bus labai prieštaringa, sakydama: „Norėdami atsižvelgti į šiuos rezultatus, Visatoje turite turėti daug materijos ir palikti mažai vietos tamsiajai energijai“.
Norėdami suderinti naujus XMM-Newtono stebėjimus su atitikties modeliais, astronomai turėtų pripažinti esminę spragą savo žiniose apie klasterių ir, galbūt, galaktikų, esančių jose, elgesį. Pavyzdžiui, tolimų klasterių galaktikoms į aplinkines dujas reikėtų suleisti daugiau energijos, nei dabar suprantama. Šis procesas turėtų palaipsniui mažėti, nes klasteris ir jame esančios galaktikos sensta.
Nesvarbu, kokiu būdu interpretuojami rezultatai, XMM-Newton astronomams suteikė naują įžvalgą apie Visatą ir naują paslaptį. Kalbant apie galimybę, kad XMM-Newton rezultatai yra tiesiog neteisingi, jie šiuo metu yra patvirtinami kitais rentgeno stebėjimais. Jei šie duotų tą patį atsakymą, mums gali tekti pergalvoti savo supratimą apie Visatą.
Visatos turinys
Plačiai manoma, kad Visatos turinys susideda iš trijų rūšių medžiagų: normaliosios materijos, tamsiosios medžiagos ir tamsiosios energijos. Normaliąją materiją sudaro atomai, kurie sudaro žvaigždes, planetas, žmones ir visus kitus matomus Visatos objektus. Kaip žemina, kaip atrodo, normali materija beveik neabejotinai sudaro nedidelę Visatos dalį - nuo 1 iki 10%.
Kuo daugiau astronomų stebėjo Visatą, tuo daugiau reikėjo jų rasti, kad visa tai paaiškintų. Tačiau šis reikalavimas negalėjo būti sudarytas iš normalių atomų, kitaip būtų daugiau žvaigždžių ir galaktikų. Vietoj to, jie sukūrė šios savitos medžiagos terminą tamsioji materija būtent todėl, kad ji išvengia mūsų aptikimo. Tuo pat metu fizikai, bandantys geriau suprasti gamtos jėgas, ėmė manyti, kad Visatoje turi būti gausių naujų ir egzotiškų materijos dalelių. Vargu ar jie kada nors sąveikautų su normalia materija ir dabar daugelis mano, kad šios dalelės yra tamsiosios medžiagos. Šiuo metu, nors ir vykdoma daugybė eksperimentų tamsiosios medžiagos dalelėms aptikti, nė vienas nebuvo sėkmingas. Nepaisant to, astronomai vis dar mano, kad 30–99% Visatos gali sudaryti tamsiosios materijos.
Tamsi energija yra naujausias Visatos turinio papildymas. Iš pradžių Albertas Einšteinas pristatė visa apimančios „kosminės energijos“ idėją, prieš tai žinodamas, kad Visata plečiasi. Besiplečiančiai Visatai nereikėjo „kosmologinės konstantos“, kaip Einšteinas pavadino savo energija. Tačiau praėjusio amžiaus dešimtajame dešimtmetyje tolimoje Visatoje sprogusių žvaigždžių stebėjimai parodė, kad Visata ne tik plečiasi, bet ir greitėja. Vienintelis būdas tai paaiškinti buvo iš naujo pristatyti Einšteino kosminę energiją šiek tiek pakeista forma, vadinama tamsiąja energija. Niekas nežino, kokia gali būti tamsi energija.
Šiuo metu populiariame Visatos „atitikimo modelyje“ manoma, kad 70% kosmoso yra tamsiosios energijos, 25% tamsiosios medžiagos ir 5% normaliosios medžiagos.
Originalus šaltinis: ESA naujienų leidinys
