Koinot massasining katta qismini tashkil etuvchi ko'rinmas material bo'lgan qorong'u materiya atomlarga birikishi mumkin, yangi simulyatsiyalar ko'rsatmoqda. Bu "qorong'u atomlar" galaktikalar evolyutsiyasini va yulduzlarning shakllanishini tubdan o'zgartirishi mumkin, bu esa astronomlarga ushbu sirli moddani tushunish uchun yangi imkoniyat beradi.
Qorong'u materiya koinotdagi har bir galaktika va galaktika klasteri massasining 80% dan ortig'ini tashkil qiladi. Bizning barcha kuzatishlarimiz shuni ko'rsatadiki, qorong'u materiya oddiy materiya yoki hatto yorug'lik bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan yangi turdagi zarrachadir. Biz qorong'u materiyani faqat uning hamma narsa bilan tortishish o'zaro ta'siri orqali aniqlashimiz mumkin. Qanday qorong'u materiya bo'lishidan qat'i nazar, u bizning fizika haqidagi zamonaviy tushunchamizdan tashqarida. Ammo u hali ham massaga ega, shuning uchun tortishish kuchi.
Biz qorong'u materiya oddiy yoki murakkab ekanligini hali bilmaymiz. U koinotda hukmronlik qiladigan va hatto o'zi bilan deyarli o'zaro ta'sir qilmaydigan faqat bitta turdagi zarralardan iborat bo'lishi mumkin. Yoki u bir necha turdagi zarralardan iborat bo'lishi mumkin, biz oddiy materiyada ko'radigan bir xil boy xilma-xillikka ega. Bundan tashqari, biz tabiatning faqat to'rtta asosiy kuchini bilamiz: tortishish, elektromagnetizm, kuchli yadroviy o'zaro ta'sir va zaif yadroviy o'zaro ta'sir. Ammo faqat qorong'u materiya zarralari orasida harakat qiladigan va oddiy materiyaga umuman ta'sir qilmaydigan qo'shimcha kuchlar bo'lishi mumkin.
Qo'shimcha qorong'u materiya zarralari va qorong'u kuchlar tushunchasi tuyulishi mumkin bo'lgan darajada uzoq emas. Bizning fizika haqidagi tushunchamiz zarralar orasidagi chuqur matematik munosabatlar bo'lgan simmetriyalarga asoslanadi. Tabiat qonunlarida qorong'u materiyani oddiy materiyaga o'xshash qiladigan qo'shimcha simmetriyalar mavjud bo'lishi mumkin va normal materiya qatnashishi mumkin bo'lgan har qanday o'zaro ta'sir uchun qorong'u sektorda hamkasbi mavjud bo'lishi mumkin.
Masalan, oddiy materiyadan biz oddiy atomlarni qurishimiz mumkin: o'zaro ta'sirda vositachilik qiluvchi elektromagnit kuchning tashuvchisi bo'lgan foton bilan bir-biriga bog'langan proton va elektron. Biz ham xuddi shu qorong'u materiya tuzilishi versiyasiga ega bo'lishimiz mumkin, qorong'u proton qorong'u fotonlar orqali qorong'u elektronlarga bog'langan: qorong'u atomlar.
Atom qorong'u materiya faqat bitta zarrachadan iborat qorong'u materiyadan ancha farq qiladi. Eng muhimi, oddiy qorong'u materiyaning birikishi juda qiyin bo'lardi va u buni asta-sekin, yuz millionlab yillar davomida amalga oshiradi. Oddiy materiya qorong'u materiyaning silliq bo'laklarida to'planib, galaktikalarni hosil qiladi, ammo ular boshqacha hayot kechiradilar. Biroq, atom qorong'u materiya o'zining soyali galaktikalarini - ko'rinadigan galaktikalarning o'lchami va joylashishini taqlid qiluvchi diskga o'xshash tuzilmalarni yaratishi mumkin.
Astrofiziklar guruhi galaktikalar evolyutsiyasini modellashtirish va qanday farqlar paydo bo'lishini ko'rish uchun ushbu qiziqarli imkoniyatdan foydalangan. Ular atom qorong'u materiyaning o'z kuchlariga ko'ra rivojlanishiga ruxsat berishdi va keyin bu yangi tuzilmalar tortishishning yangi tashkiloti orqali ko'rinadigan galaktikalarga qanday ta'sir qilishini o'rganishdi. Ular aprel oyida o'z natijalarini onlayn preprint ma'lumotlar bazasida e'lon qilishdi arXiv.
Tadqiqotchilar galaktikalar evolyutsiyasini tubdan o'zgartirish uchun hatto kichik miqdordagi atom qorong'u materiyaning - qolgan qismini hisobga olmaganda, koinotdagi barcha qorong'u materiyaning atigi 6 foizini tashkil etishini aniqladilar. Atom qorong'u materiya o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli, u osonlikcha quyuqlashishi mumkin va qorong'u nurlanishning ba'zi shakllarini chiqarish orqali energiyani yo'qotadi. Simulyatsiyalar shuni ko'rsatdiki, har bir galaktika ichida tezda "qorong'i disk" paydo bo'ladi, uning aylanishi ko'rinadigan, oddiy komponentlarning aylanishiga chambarchas mos keladi.
U yerdan, oddiy gaz bulutlarga va oxir-oqibat yulduzlarga aylangani kabi, atom qorong'u materiya kondensatsiyalanishda davom etdi. Simulyatsiyada atom qorong'u materiya o'zining qorong'u yulduzlarini hosil qilgan va hatto o'zining qora tuynuklarini paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin edi. Keyin bu bo'laklar galaktika yadrosiga cho'kdi va u erda zichlik ortdi.
Ushbu qo'shimcha tortishish tufayli galaktikalar yadrolarida yulduz shakllanishi tezlashadi, oddiy qorong'u materiyaga ega bo'lgan galaktikalarga qaraganda yulduzlar tezroq hosil bo'ladi. Ushbu simulyatsiyalar aslida atom qorong'u materiyaning ba'zi modellarini istisno qildi, chunki bu modellar ularning galaktikalarida yulduz hosil qiluvchi yangi material juda tez tugashiga olib keldi.
Ammo ba'zi modellar kuzatuvlarning hozirgi chegaralaridan omon qoldi, bu esa atom qorong'u materiyaning mavjudligini yanada kengaytirish imkonini beradi. Tadqiqotchilar keyingi nazariy va eksperimental tadqiqotlar ekzotik materiyaning ushbu qiziqarli shaklining ishonchliligiga oydinlik kiritishiga umid qilmoqdalar. Misol uchun, atom qorong'u materiya juda samarali tarzda kondensatsiyalanganligi sababli, NASAning Rimdagi Nensi Greys kosmik teleskopi yordamida kelajakdagi gravitatsion mikrolinzalarni o'rganish orqali biz yulduzga o'xshash zich to'plamlarni aniqlashimiz mumkin.
Shuningdek o'qing: