Olimlarning ta'kidlashicha, juda katta qora tuynuklar qora materiyadan iborat bo'lishi mumkin

Mundarija:

Olimlarning ta'kidlashicha, juda katta qora tuynuklar qora materiyadan iborat bo'lishi mumkin
Olimlarning ta'kidlashicha, juda katta qora tuynuklar qora materiyadan iborat bo'lishi mumkin
Anonim

Galaktikalarning paydo bo'lishi nazariyalarida olimlar uzoq vaqtdan beri hal qilishga urinayotgan ikkita mashhur muammo bor. Yangi tadqiqotlar ikkalasiga ham yondashuvni topishga yordam beradi: Olimlar qora massa tuynuklari to'g'ridan -to'g'ri qorong'u materiyadan paydo bo'lishi mumkinligini taxmin qilishdi. Fiziklar bu nazariyani Forskning uchun sharhlaydilar.

Bu yangi tadqiqotlarga ko'ra, koinot tarixida qora tuynuklar qanday paydo bo'lganini tushuntirishi mumkin.

Ko'p galaktikalarning markazida qora tuynuk borga o'xshaydi.

Bu yirtqich hayvonlarning massasi oddiy yulduz massasidan yuz minglab, ba'zan milliardlab marta ko'pdir. Ular gaz va juda yaqin yulduzlarni iste'mol qiladilar.

Qora tuynuklar katta yulduz o'lib, o'z -o'zidan qulab tushganda paydo bo'lishi mumkin. Ammo olimlar koinot tarixining boshida ulkan gigantlar qaerdan paydo bo'lganini aniq bilishmaydi.

La Plata Argentina Milliy Universitetidan Karlos R. Argeelles uchta ilmiy hamkasblari bilan birgalikda quyidagi taxminni diqqat bilan ko'rib chiqdilar: Katta massa qora tuynuklar to'g'ridan -to'g'ri qorong'u materiyadan paydo bo'la oladimi?

Qorong'u materiya

Qorong'u materiya - bu biz bilmaydigan va biz hali hisoblay olmagan hajmdagi olamdagi bir xil modda. Ehtimol, bu ko'rinmas moddaning massasi olamning ko'rinadigan moddasidan olti baravar ko'pdir.

Qorong'u materiya - oddiy atomlar, ularni aniqlash qiyin, degan fikr bor. Shuningdek, jigarrang mittilar va gaz. Ammo ko'pchilik fiziklar bu maxsus, hali kashf qilinmagan zarrachalar turiga ishonishadi.

Olimlarning fikricha, qorong'u materiya tarqoq pufak yoki halo kabi, galaktikalar atrofida joylashgan, shuningdek, tashqi yulduzlarga qaraganda ancha uzoqda joylashgan.

Galaktikada biz yulduzlarni ko'ramiz, lekin galaktikaning ko'p qismini, ya'ni qorong'u materiyani ko'rmayapmiz. Biz buni qorong'u materiya halo deb ataymiz, - dedi Oslo universiteti professori Torsten Bringmann, Forskningga.

Qorong'u materiya yulduzlarni o'z joylarida ushlab turadigan qo'shimcha tortishish hosil qiladi. Bundan tashqari, masalan, qorong'u materiya halo, nima uchun Somon yo'li kerak bo'lgandan ko'ra tezroq aylanayotganini tushuntirishi mumkin.

Zich yadroli bulutlar

Yangi nazariy tadqiqotni e'lon qilgan tadqiqotchilar, ulkan qora tuynuklar koinotning boshida to'g'ridan -to'g'ri qorong'u materiyadan hosil bo'lgan deb taxmin qiladilar.

Olimlar, bulutlar yoki qorong'u materiyaning halolari ba'zida zich yadroga ega bo'lishini aniqladilar. Va bu yadro shunchalik zich bo'ladiki, bir paytlar materiya o'ta katta qora tuynuk holatiga tushadi.

Olimlarning taxmin qilishicha, kichik, mitti galaktikalarda bu muhim zichlikka erishilmagan bo'lishi mumkin. Ularda qorong'u materiyaning yadrosi faqat qora tuynukka o'xshaydi va tashqi halo bunday galaktikalarning kuzatilgan aylanish egri chiziqlarini tushuntiradi.

"Ushbu model shuni ko'rsatadiki, qorong'u modda haloslari zich yadrolarga ega bo'lishi mumkin. Qora tuynuklar qanday paydo bo'lishini tushunish uchun ular bizning harakatimizda hal qiluvchi rol o'ynashi mumkin ", deb yozadi Karlos R. Arguelz press -relizda.

Erta paydo bo'ldi

Olimlarning fikricha, bu gipoteza koinotda juda katta qora tuynuklar qanday erta paydo bo'lganligini tushuntirishi mumkin.

Ba'zi ulkan qora tuynuklar olam milliard yil oldin ancha oldin paydo bo'lgan. 2017 yilda NASA kashf etilgan eng qadimgi qora tuynukni kashf qilgani haqida xabar berdi. Katta portlashdan atigi 690 million yil o'tgach, bu gigant allaqachon Quyoshdan 800 million marta katta edi.

Katta Norvegiya lug'atiga ko'ra, ular nimadan paydo bo'lishi mumkinligi haqida bir qancha taxminlar mavjud. Masalan, oddiy qora tuynuklardan, tobora ko'proq materiyani o'ziga tortadigan va uzoq vaqt o'sadigan o'ziga xos "urug '".

Yana bir gipoteza shundaki, o'lik yulduzlar klasterlaridan bir nechta qora tuynuklar birlashib ketgan. Bundan tashqari, juda katta qora tuynuklar koinotning boshida qulab tushayotgan gaz bulutlaridan paydo bo'lishi mumkin edi.

"Ularning paydo bo'lishining yangi ssenariysi, yulduzlar yoki ba'zi" urug'lar "avval oddiy qora tuynuklar shaklida paydo bo'lgan deb o'ylamasdan, koinotning boshida qanday qilib super massali qora tuynuklar paydo bo'lganligi haqida tabiiy tushuntirish berishi mumkin. haqiqatdan ham tez o'sdi ", deb tushuntiradi Arguelles.

Bu oldin taxmin qilingan edi

Oslo universitetidan Torsten Bringmann yangi tadqiqotni ko'rib chiqdi.

Uning so'zlariga ko'ra, bu olimlar qorong'u materiya o'ta katta qora tuynuklarning manbai degan birinchi marta emas.

"Bu ularning barchasini shu kungacha eng real tahlil qilganini da'vo qilmoqda", deydi Bringmann. "Olimlar qorong'u materiya zarralarining tarqalishini va ularning harakatini boshida, ya'ni halos yoki bu tuzilmalar hosil bo'lganda tasvirlaydilar".

Natijada, ular katta qora tuynukli halo modellarini oldilar.

Forskning: Qorong'u materiyadan yasalgan juda katta qora tuynuk bilan oddiy materiya o'rtasida farq bormi?

Torsten Bringmann: Yo'q. Bu umumiy nisbiylikning ajoyib kashfiyotlaridan biridir. Qora tuynuk faqat uchta raqam bilan tasvirlangan. Massa, aylanish tezligi va zaryad.

Aslida, zaryad ham unchalik muhim emas, chunki agar qora tuynuk manfiy zaryadlangan bo'lib chiqsa, u darhol o'ziga ijobiy zaryadni tortadi.

"Demak, aslida qora tuynukni faqat ikkita raqam to'liq tasvirlaydi. Siz unga butun kutubxonani tashlashingiz mumkin, va barcha ma'lumotlar yo'qoladi va faqat ikkita raqam qoladi."

Steril neytrinolar

Bringmanning tushuntirishicha, olimlar steril neytrino deb ataladigan juda keng tarqalgan qora materiyaga nomzodni tanlagan.

Neytrinolar oddiy "materiya" bilan deyarli ta'sir o'tkazmaydigan "ruhiy zarralar" dir. Olimlar neytrino steril neytrino deb ataladigan og'irroq "aka -uka" larga ega bo'lishi mumkinligini taxmin qilishdi. Bu gipotetik zarralarga faqat tortishish kuchi ta'sir qiladi - ularga endi hech qanday tabiiy kuchlar ta'sir qilmaydi.

Chegaraning pastida

Tadqiqotchilar bunday zarrachaning massasi kuzatuvlar orqali uning mavjudligi istisno qilingan chegaradan past bo'lishi kerakligini taklif qilishdi, deydi Bringmann.

Kosmologiyada standart model deb nomlangan ΛCDM (Lambda-CDM modeli) koinot evolyutsiyasini qorong'u energiya va "sovuq" qorong'u materiya yordamida tasvirlaydi. Ko'pchilik bu modelga qo'shiladi.

Qorong'u materiyaning sovuq bo'lishi, faqat koinot tuzilishi shakllanishining boshida uning diqqatga sazovor tezligiga ega emasligini anglatadi. U faqat tortishish potentsiali bo'lganda tezlikni oladi va tortishish kuchi uni tezlashtiradi”, - deydi Bringmann.

Bu zarrachalarning boshida qanchalik tez harakatlanishi va qancha massaga ega bo'lishini chegaralaydi.

"Agar ular juda tez harakat qilsalar, modellashtirishda tuzilish shakllanmagan, bu biz ko'rgan narsalarga mos kelmaydi", deydi Bringmann.

Tadqiqotdagi zarralar model ichida iloji boricha tezroq yoki "issiq" bo'ladi.

Bringmanning so'zlariga ko'ra, agar biz qorong'u materiyaning xususiyatlarini tasodifan aniqlaganimizda, biz bunday natijaga erisha olmasdik.

"Ammo bu mumkin."

Ko'p mumkin bo'lgan echimlardan biri

Bringman, olimlar hal qilmoqchi bo'lgan galaktikaning paydo bo'lish nazariyalarida ikkita mashhur muammo borligini eslaydi.

Biz bilamizki, masalan, bizning galaktikamiz markazida - va umuman, barcha galaktikalar markazida - ulkan qora tuynuklar. Ular koinot rivojlanishining dastlabki bosqichida umuman galaktikalar qanday shakllanganligini tushunish uchun kerak.

Ammo bitta muammo shundaki, bu qora tuynuklar qaerdan paydo bo'lganini hech kim bilmaydi. Olimlar galaktikalarning shakllanishini modellashtirganda, ko'pincha ular: "OK, aytaylik, ulkan qora tuynuklar boshidan bor edi", deyishadi.

Va bundan keyin simulyatsiya boshlanganda, hamma narsa kuchli teleskoplar yordamida biz kuzatayotgan narsaga juda o'xshaydi.

Bringman tushuntiradiki, ikkinchi muammo "cho'qqilar muammosi" deb nomlanadi va u mitti galaktikalarda qorong'u materiyaning tarqalishiga taalluqlidir. Bu erda, modellashtirishda, kutilganidek bo'lmaydi. Mitti galaktikalar markazida juda ko'p qorong'u moddalar ishlab chiqariladi.

Ajablanarlisi shundaki, ushbu yangi tadqiqot ikkala muammoni bir xil tavsif bilan hal qiladi. Bu nihoyatda qiziq”, - deydi Bringmann.

Ammo bu muammolarni hal qilishga yordam beradigan boshqa modellar ham bor. Ehtimol, ularning qaysi biri yaxshiroq ekanligi haqida umumiy fikr bo'lmaydi.

Tavsiya: