Орчлон ертөнцийн массын дийлэнх хувийг бүрдүүлдэг үл үзэгдэх материал болох харанхуй бодис атомуудад нэгдэж чаддаг болохыг шинэ загварчлал харуулж байна. Эдгээр "харанхуй атомууд" нь галактикийн хувьсал, оддын үүсэх явцыг үндсээр нь өөрчилж, одон орон судлаачдад энэхүү нууцлаг бодисыг ойлгох шинэ боломжийг олгож байна.
Хар матери нь орчлон ертөнц дэх галактик, галактикийн бөөгнөрөл бүрийн массын 80 гаруй хувийг бүрдүүлдэг. Харанхуй матери нь энгийн бодис, тэр ч байтугай гэрэлтэй харьцдаггүй шинэ төрлийн бөөмс гэдгийг бидний бүх ажиглалт харуулж байна. Бид харанхуй материйг бусад бүх зүйлтэй таталцлын харилцан үйлчлэлээр л тодорхойлж чадна. Хар матери ямар ч байсан, энэ нь бидний орчин үеийн физикийн ойлголтоос давсан юм. Гэхдээ энэ нь масстай, тиймээс таталцалтай хэвээр байна.
Харанхуй матери энгийн эсвэл нарийн төвөгтэй эсэхийг бид хараахан мэдэхгүй байна. Энэ нь орчлон ертөнцөд ноёрхдог, өөртэй нь ч бараг харьцдаггүй нэг төрлийн бөөмсөөс бүрдэж болно. Эсвэл энэ нь энгийн материас олж хардаг ижил төрлийн баялаг төрөлтэй хэд хэдэн төрлийн бөөмсөөс бүрдэж болно. Цаашилбал, бид таталцал, цахилгаан соронзон, хүчтэй цөмийн харилцан үйлчлэл, сул цөмийн харилцан үйлчлэл гэсэн дөрвөн үндсэн байгалийн хүчийг л мэддэг. Гэхдээ зөвхөн харанхуй материйн бөөмсийн дунд үйлчилдэг, ердийн бодист огт нөлөөлдөггүй нэмэлт хүч байж болно.
Нэмэлт харанхуй материйн бөөмс ба харанхуй хүчний тухай ойлголт нь санагдсан шиг тийм ч хол биш юм. Бидний физикийн талаарх ойлголт нь бөөмс хоорондын математикийн гүн гүнзгий хамаарал болох тэгш хэм дээр суурилдаг. Байгалийн хуулиудад харанхуй бодисыг ердийн бодистой харьцуулах нэмэлт тэгш хэмүүд байж болох ба ердийн материйн оролцож болох аливаа харилцан үйлчлэлийн хувьд харанхуй секторт ижил төстэй байдаг.
Жишээлбэл, энгийн бодисоос бид энгийн атомуудыг бүтээж болно: харилцан үйлчлэлийг зуучлагч цахилгаан соронзон хүчний тээвэрлэгч фотонтой бие биетэйгээ холбогдсон протон ба электрон. Бид мөн адил харанхуй материйн бүтцийн хувилбартай байж болно, харанхуй протон нь бараан электронуудтай хар фотоноор холбогддог: харанхуй атомууд.
Атомын харанхуй матери нь зөвхөн нэг бөөмсөөс бүрдэх харанхуй материас хамаагүй өөрөөр ажиллах болно. Хамгийн гол нь энгийн харанхуй матери бөөгнөрөх нь маш хэцүү байх бөгөөд энэ нь аажмаар, хэдэн зуун сая жилийн туршид бөөгнөрөх болно. Энгийн бодис нь харанхуй материйн эдгээр гөлгөр бөөгнөрөл дотор хуримтлагдан галактик үүсгэдэг боловч өөрөөр хэлбэл тусдаа амьдралыг авчирдаг. Гэсэн хэдий ч атомын харанхуй бодис нь өөрийн сүүдрийн галактикийг үүсгэж чаддаг - харагдах галактикуудын хэмжээ, байршлыг дуурайдаг диск шиг бүтэц.
Астрофизикчдийн баг энэхүү сонирхолтой боломжийг ашиглан галактикуудын хувьслыг загварчилж, ямар ялгаа гарч болохыг харжээ. Тэд атомын харанхуй материйг өөрийн хүчний дагуу хувьсахыг зөвшөөрч, дараа нь эдгээр шинэ бүтэц нь таталцлын шинэ зохион байгуулалтаар үзэгдэх галактикуудад хэрхэн нөлөөлөхийг судалжээ. Тэд -р сард онлайн хэвлэлийн мэдээллийн санд үр дүнгээ нийтэлсэн arXiv.
Эрдэмтэд галактикуудын хувьслыг үндсээр нь өөрчлөхөд бага хэмжээний атомын хар матери буюу бусад хэсгийг оруулалгүйгээр орчлон ертөнцийн бүх харанхуй материйн ердөө 6% нь хангалттай гэдгийг олж мэдсэн. Атомын харанхуй бодис нь харилцан үйлчлэх чадвартай тул амархан конденсацлаж, ямар нэгэн төрлийн харанхуй цацраг ялгаруулж энерги алддаг. Загварчлалууд нь галактик бүрийн дотор "харанхуй диск" хурдан гарч ирдэг бөгөөд түүний эргэлт нь харагдахуйц, хэвийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэлттэй нягт таарч байгааг харуулсан.
Тэндээс ердийн хий үүл болж, эцэст нь од болж өтгөрөхтэй адил атомын харанхуй матери конденсацсаар байв. Симуляцид атомын харанхуй матери өөрийн гэсэн харанхуй оддыг үүсгэж, бүр өөрийн хар нүхийг үүсгэж болзошгүй юм. Дараа нь эдгээр бөөгнөрөл галактикийн цөмд живж, нягтрал нь нэмэгджээ.
Энэхүү нэмэлт таталцлын улмаас галактикийн цөмд од үүсэх нь хурдасч, энгийн харанхуй бодистой галактикуудаас хамаагүй хурдан од үүсгэдэг. Эдгээр загварчлалууд нь атомын харанхуй материйн зарим загварыг үгүйсгэж байсан, учир нь тэдгээр загварууд нь тэдний галактикуудад шинэ од үүсгэх материал хэт хурдан дуусахад хүргэсэн.
Гэхдээ зарим загварууд ажиглалтын одоогийн хязгаарыг даван туулж, атомын харанхуй материйн оршин тогтнох боломжийг бүрдүүлсэн. Цаашид онолын болон туршилтын судалгаа хийснээр чамин материйн энэхүү сонирхолтой хэлбэр нь үнэмшилтэй эсэхийг тодруулна гэж судлаачид найдаж байна. Жишээлбэл, атомын харанхуй матери маш үр дүнтэй өтгөрдөг тул бид Ром дахь НАСА-гийн Нэнси Грейс сансрын дурангаар ирээдүйн таталцлын микро линзийн судалгаагаар бид од шиг өтгөн бөөгнөрөлүүдийг илрүүлэх боломжтой.
Мөн уншина уу:
хариу үлдээх