Astronomai sutrikę. Jie patiria šviesos ir kosminės „apskaitos“ krizę: Visata yra kur kas šviesesnė, nei turėtų būti vertinant vien mūsų matomus šviesą skleidžiančius objektus. „Kažkas labai negerai“, – sakė Karnegio instituto (JAV) observatorijos mokslininkė Juna Kollmeier.
Astronomai sutrikę. Jie patiria šviesos ir kosminės „apskaitos“ krizę: Visata yra kur kas šviesesnė, nei turėtų būti vertinant vien mūsų matomus šviesą skleidžiančius objektus.
„Kažkas labai negerai“, – sakė Karnegio instituto (JAV) observatorijos mokslininkė Juna Kollmeier.
Tiesa, visai gali būti, kad įminus šią mįslę kartu atrastume ir būdų aptikti tamsiąją medžiagą. Arba atskleistume kitą nežinomą „tamsųjį“ kosmoso komponentą. „Neatitikimas toks didžiulis, kad, ką beatrastume, tai bus nuostabu ir aukštyn kojomis apvers suvokimą apie tai, ką dabar manome esant teisingu“, – sakė J. Kollmeier.
Mokslinių nesklandumų priežastis – tai neseniai atliktas objektų, skleidžiančių didelės energijos ultravioletinę šviesą, surašymas. Vieni stipriausių tokios šviesos šaltinių yra kvazarai – galaktikos, kurių centruose yra aktyviai besimaitinančių juodųjų skylių. Šios ėdrūnės, į kurių vidų krentanti medžiaga kaista ir būna suspaudžiama, spjaudosi didžiuliais kiekiais ultravioletinio spektro spindulių. Be to, Visatą šiais spinduliais nušviečia ir jaunos galaktikos, kuriose gausu karštų, ryškių žvaigždžių, rašo newscientist.com.
Ultravioletinė šviesa nuo šių objektų jonizuoja dujas, esančias tarpgalaktinėje erdvėje – nuo vandenilio atomų ji numuša elektronus. Stebint šias dujas galime nustatyti, kokia jų dalis yra jonizuota. O tai savo ruožtu leidžia apskaičiuoti, kiek ultravioletinės šviesos esama aplinkoje.
Tačiau tobulėjant į kosmosą nukreiptiems moksliniams instrumentams astronomai susidūrė su kol kas nematyta problema: šviesos šaltinių ir išmatuotos šviesos kiekis „nesueina“.
Pirmąkart J. Kollmeier neatitikimą pastebėjo 2012 metais, kuomet Insubrijos universiteto (Italija) mokslininkas Francesco Haardtas ir Kalifornijos universiteto Santa Kruze (JAV) mokslininkas Piero Madau apjungė kelių dangaus stebėjimo tyrimų rezultatus ir nustatė, jog ultravioletinės šviesos šaltinių esama mažiau, nei manyta iki šiol.
O šį vasarį Kolorado universiteto (JAV) mokslininkas Charlesas Danforthas su kolegomis paskelbė tarpgalaktinio vandenilio stebėjimo duomenis, surinktus „Hubble“ teleskopo. Šis darbas patvirtino, kad didžiulė dujų dalis yra jonizuota. „Galėjo būti, jog erdvėje yra daugiau neutralaus vandenilio nei manyta iki tol – tokiu būdu šviesos krizė būtų išspręsta. Tačiau tokią galimybę teko atmesti“, – sakė J. Kollmeier.
Dabar mokslininkė su kolegomis atliko tarpgalaktinių dujų kompiuterinius modeliavimus ir dėl visa ko palygino juos su „Hubble“ duomenimis. Paaiškėjo, jog jonizuotų dujų dalis yra penkis kartus didesnė, nei turėtų būti, jei jonizuojančią ultravioletinę spinduliuotę skleistų tik žinomi šios šviesos šaltiniai ir artimiausios, dabartinės, Visatos kaimynystės.
Mokslininkus nustebino jų modeliavimo parodymas, jog ankstyvesniuose, tolimesniuose Visatos regionuose ultravioletinės šviesos ir jonizuotų dujų kiekiai sutampa idealiai. Todėl keliama prielaida, jog kažkas nutiko bėgant laikui.
Dabar manoma, jog tai gali būti susiję su tamsiąja medžiaga – paslaptingu, bet iki šio tiesiogiai neatrastu dalyku, iš kurio sudaryta daugiau nei 80 proc. mūsų Visatos medžiagos.
Kol kas stipriausi kandidatai vadintis tamsiąja energija yra silpnai sąveikaujančios masyvios dalelės (WIMP). Teoretikai pasiūlė kelias galimas WIMP versijas – kai kurios jų yra gana nestandartinės, laikui bėgant skyla ir išskiria ultravioletinę šviesą.
Žinant, kad Visatos apyaušryje tamsioji medžiaga atliko savotiško šiandien egzistuojančio kosmoso struktūros karkaso vaidmenį, galime ganėtinai tiksliai apskaičiuoti, kiek tokios medžiagos turėjo egzistuoti praeityje. Ir šios žinios yra pagrindas teigti, jog tamsiosios medžiagos dalelės išsaugo stabilumą milijardus metų.
Dabar teoretikai galės šviesos užduotį spręsti savo skaičiavimuose ir aiškintis, kuris iš pasiūlytų tamsiosios medžiagos modelių geriausiai paaiškina šviesos ir šviesos šaltinių neatitikimą, sakė Mičigano universiteto (JAV) tamsiosios medžiagos ekspertė Kathryn Zurek. Jeigu bus atrastas tinkamas tamsiosios medžiagos modelis, galbūt tai paaiškins, dėl ko šviesos perteklius stebimas tik šiuolaikiniame kosmose.
Bet jeigu WIMP nepasiūlys tinkamo atsakymo, tuomet gali tekti ieškoti dar keistesnių paaiškinimų, pavyzdžiui, paslaptingų „tamsių“ objektų, kurie gali skleisti ultravioletinius spindulius, tačiau nėra matomi. O jeigu ir toks paaiškinimas netenkins teks pasvarstyti – galbūt mūsų žinios apie vandenilį nėra tokios jau geros.
„Nežinome kas čia darosi – jei būtų kitaip, skelbtume ne krizę, o atradimą. Atėjo laikas patraukti visuomenės dėmesį ir spręsti klausimą visiems bendrai“, – sako J. Kollmeier.
