Մութ Մատերիա և Մութ Էներգիա. Տիեզերքի Անտեսանելի Կողմը

Մութ Մատերիա. Կոսմիկական Սոսինձը

Մութ մատերիան մատերիայի մի տեսակ է, որը լույս չի արձակում, չի կլանում և չի արտացոլում, ինչի պատճառով ուղղակիորեն չի կարող դիտարկվել ոչ մի աստղադիտակի միջոցով։ Նրա գոյության մասին մենք իմանում ենք միայն նրա գրավիտացիոն ազդեցությամբ։ Առաջին անգամ այս գաղափարն առաջ քաշվեց 1930-ականներին Ֆրից Ցվիկիի կողմից, ով ուսումնասիրում էր Կոմա գալակտիկաների կույտը։ Նա նկատեց, որ գալակտիկաները շարժվում են այնպիսի արագությամբ, որ դրանք վաղուց պետք է ցրված լինեին տիեզերական տարածության մեջ, եթե կույտի ամբողջ զանգվածը կազմված լիներ միայն տեսանելի աստղերից։ Դա նշանակում էր, որ կույտում պետք է լինի շատ ավելի մեծ քանակությամբ անտեսանելի զանգված։

Ավելի ուշ, 1970-ականներին, Վերա Ռուբինը, ուսումնասիրելով գալակտիկաների պտույտի արագությունը, հաստատեց Ցվիկիի եզրակացությունները։ Նա պարզեց, որ գալակտիկաների ծայրամասերում գտնվող աստղերը պտտվում են գրեթե նույն արագությամբ, ինչ կենտրոնին մոտ գտնվող աստղերը։ Սա հակասում էր ֆիզիկայի բոլոր հայտնի օրենքներին։ Տրամաբանորեն, ծայրամասային աստղերը պետք է դանդաղ պտտվեին, բայց նրանք դա անում էին արագ՝ կարծես թե պտտվելով մի հսկայական անտեսանելի «հալոյի» շուրջ, որը կազմված է մութ մատերիայից։ Այս մութ մատերիան է, որը ապահովում է լրացուցիչ գրավիտացիոն ուժը՝ գալակտիկաներն ու նրանց կույտերը միասին պահելու համար։ Այն հանդիսանում է տիեզերական «կմախք», որի վրա ձևավորվում են տեսանելի գալակտիկաները։

Մութ Էներգիա. Տիեզերքի Գաղտնի Շարժիչ Ուժը

Եթե մութ մատերիան Տիեզերքի ներսում գրավիտացիոն ուժերն է բացատրում, ապա մութ էներգիան բացատրում է Տիեզերքի ընդհանուր վարքագիծը։ 1998 թվականին աստղագետների երկու անկախ խումբ՝ Սաուլ Պերլմուտերը, Բրայան Շմիդտը և Ադամ Ռիսը, իրականացրեցին հեղափոխական բացահայտում, որի համար նրանք հետագայում ստացան Նոբելյան մրցանակ։ Նրանք ուսումնասիրում էին հեռավոր գերնոր աստղերի պայթյունները՝ հասկանալու համար Տիեզերքի ընդարձակման արագությունը։ Նրանք կարծում էին, որ գրավիտացիայի ազդեցությամբ ընդարձակումը պետք է դանդաղի, սակայն բացահայտեցին հակառակը. Տիեզերքը ընդարձակվում է արագացող տեմպերով։

Այս անսպասելի արդյունքը ենթադրում էր, որ գոյություն ունի մի անհայտ ուժ՝ մութ էներգիա, որը հակազդում է գրավիտացիային և հեռացնում է գալակտիկաներն իրարից։ Մութ էներգիան աշխատում է որպես մի տեսակ «հակագարվիտացիա», որը տարածությունը մղում է ավելի ու ավելի արագ ընդարձակվելու։ Ինչպես մութ մատերիայի դեպքում, մենք չենք կարող ուղղակիորեն տեսնել մութ էներգիան, բայց նրա ազդեցությունը զգում ենք ամենուր։

Գիտական Որոնումներ և Ապագա Հեռանկարներ

Մութ մատերիայի և մութ էներգիայի բնույթը հասկանալը ժամանակակից ֆիզիկայի և աստղագիտության ամենամեծ մարտահրավերն է։ Գիտնականները աշխատում են տարբեր ուղղություններով՝ բացահայտելու այս գաղտնիքները։

• Մութ Մատերիա. Երկրի վրա կառուցվել են խորը ստորգետնյա լաբորատորիաներ, որտեղ գերզգայուն դետեկտորները փնտրում են մութ մատերիայի մասնիկներին։ Այս փորձերը կոչված են գտնելու այնպիսի մասնիկներ, ինչպիսիք են WIMPs-ը (Weakly Interacting Massive Particles) կամ աքսիոնները։
• Մութ Էներգիա. Հսկայական տիեզերական աստղադիտակները, ինչպիսիք են James Webb-ը և առաջիկա Euclid-ը, մանրամասն քարտեզագրում են հեռավոր գալակտիկաներն ու դրանց կուտակումները՝ ուսումնասիրելու Տիեզերքի ընդարձակման պատմությունը և դրանով իսկ բացահայտելու մութ էներգիայի գաղտնիքը։

Մութ մատերիան և մութ էներգիան մեզ ստիպում են վերանայել ֆիզիկայի հիմնարար օրենքները և մտածել, թե արդյոք մենք ճիշտ ենք հասկացել Տիեզերքի կազմակերպվածությունը։

Այս առեղծվածների լուծումը կարող է ոչ միայն հեղափոխել ֆիզիկան, այլև տալ մեզ անգին տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչպես է Տիեզերքը ստեղծվել և ինչպիսին է լինելու նրա վերջը։