მოჩვენება ვარსკვლავები. მეცნიერები წარმოუდგენელი კოსმოსური ობიექტების შესახებ

Სარჩევი:

მოჩვენება ვარსკვლავები. მეცნიერები წარმოუდგენელი კოსმოსური ობიექტების შესახებ
მოჩვენება ვარსკვლავები. მეცნიერები წარმოუდგენელი კოსმოსური ობიექტების შესახებ
Anonim

ზოგადი ფარდობითობა ითვალისწინებს ანტიმატერიის, სტაბილური ბოზონების და ბნელი მატერიისგან შემდგარი ვარსკვლავების არსებობას. მაგრამ ისინი ჯერ კიდევ არ არის ნაპოვნი. რამდენიმე სამეცნიერო ჯგუფმა გამოთქვეს ვარაუდი, თუ როგორ შეიძლება გამოიყურებოდეს ასეთი უჩვეულო ობიექტები და რამდენია ისინი ჩვენს გალაქტიკაში.

ვარსკვლავების საწინააღმდეგო

თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, დიდი აფეთქების შემდეგ პირველ მომენტებში მატერიის თითოეული ნაწილაკის წარმოქმნას თან ახლდა ანტიმატერიის ერთი და იგივე, მაგრამ საპირისპიროდ დამუხტული ნაწილაკის გამოჩენა. ერთმანეთის მოზიდვით, ისინი განადგურდნენ, მაგრამ ნივთიერება ერთი მემილიარდედით მეტი აღმოჩნდა. კოსმოსის მთელი მატერიალური ნაწილი ჩამოყალიბდა მისგან.

თუმცა, შესაძლებელია, რომ ანტიმატერიის დაუზიანებელი გროვები დარჩეს სამყაროში. უფრო მეტიც, მილიარდობით წლის განმავლობაში მათ შეეძლოთ გაერთიანებულიყვნენ ანტი-ვარსკვლავების შესაქმნელად. ისინი უნდა გამოიყურებოდეს ჩვეულებრივი ვარსკვლავებით მხოლოდ ერთი განსხვავებით - როდესაც მატერიის ნაწილაკები, მაგალითად, წყალბადის ატომები მოხვდება მათში, გამა გამოსხივების დამახასიათებელი პულსი გამოჩნდება განადგურების გამო.

ტულუზის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკისა და პლანეტარული კვლევების ინსტიტუტის მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ეძებენ ვარსკვლავების საწინააღმდეგო გამა გამა სხივების ამგვარი აფეთქებებისათვის. 5787 რადიაციული წყაროდან ათი წლის განმავლობაში ჩაწერილი ფერმის გამა-სხივების ტელესკოპით და ჩამოთვლილი LAT (დიდი ფართობის ტელესკოპის) კატალოგში, შეირჩა დაუდგენელი და სპექტრით, რომელიც თავსებადია ბარიონებისა და ანტიბარიონების განადგურებასთან.

მათგან 14 იყო. გამოთვლების შერწყმით ანტისხეულების მოდელირების მოდელირებასთან ერთად მკვლევარებმა მიიღეს ზედა ზღვარი ჩვენს გალაქტიკაში ასეთი ობიექტების რაოდენობისთვის-2.5 x 10-6. ანუ, ერთი მილიონი ჩვეულებრივი ვარსკვლავისთვის არ არსებობს 2,5-ზე მეტი ანტი-ვარსკვლავი, იმ პირობით, რომ ისინი ჰგვანან ჩვეულებრივ ვარსკვლავებს.

როგორც არ უნდა იყოს, ავტორები ხაზს უსვამენ: სამყაროში ჯერ კიდევ არ არსებობს სანდო ინფორმაცია ანტიმატერიის შესახებ და ყველა კონსტრუქცია წმინდა თეორიულია.

Image
Image

ჩვენს გალაქტიკაში 14 პოტენციური ანტიმატერიის ვარსკვლავის მდებარეობა

ბნელი მატერიის ვარსკვლავები

დადგენილია, რომ ბნელი მატერია შეადგენს მატერიალური სამყაროს დაახლოებით 85 პროცენტს. მაგრამ ბნელი მატერია არ შეიძლება გამოვლინდეს, რადგან ის არ შთანთქავს, არ ასახავს და არ ასხივებს ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას. ასტრონომიული დაკვირვებებიდან ცნობილია, რომ გარკვეული ფარული მასა ცვლის ვარსკვლავების ორბიტას გალაქტიკებში, მაგრამ ჯერ არავის დაუფიქსირებია ნაწილაკები, რომლებიც ამ დაფარულ მასას ქმნიან.

ერთ -ერთი ჰიპოთეზა ვარაუდობს, რომ ბნელი მატერია თანაბრად არ არის განაწილებული მთელ გალაქტიკაში, მაგრამ არის სკალარული ველი "გროვებით" - ერთგვარი "ბნელი ვარსკვლავები", რომელიც შედგება "დარკინოს" ან "ბნელი ფერმიონების "გან.

ახლახან იტალიელმა მეცნიერებმა პესკარას ფარდობითი ასტროფიზიკის საერთაშორისო ცენტრის (ICRANet) ვარაუდით, ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში არა სუპერმასიური შავი ხვრელი, არამედ ბნელი მატერიის ბირთვი მდებარეობს. მათი აზრით, ამ თვალსაზრისის გათვალისწინებით, უფრო ადვილია ახსნას ირმის ნახტომის გარე რეგიონებში ორბიტული სიჩქარის გადახრები, ასევე გალაქტიკის ცენტრის გარშემო შემავალი უცნაური ობიექტების ქცევა, ე.წ. წყაროები.

მათ აქვთ ძალიან წაგრძელებული ორბიტა, ისინი იკუმშება, შემდეგ იჭიმება და გახანგრძლივდება. ითვლება, რომ ეს არის გაზისა და მტვრის ღრუბლები ვარსკვლავებით, რომლებიც მდებარეობს მათ შიგნით.

ერთ -ერთი ამ წყაროს - G2 - და S2 ვარსკვლავის ორბიტების მაგალითზე, ICRANet– ის ასტროფიზიკოსებმა აჩვენეს, რომ ეს ობიექტები მოძრაობისას განიცდიან წინააღმდეგობას და ეს არ შეესაბამება შავი ხვრელის მოდელს. შედეგად, გაჩნდა ჰიპოთეზა გალაქტიკის ცენტრში ბნელი მატერიის შედედების შესახებ. გარეუბანში, ის ხდება ძალიან თხელი, დიფუზურ კონცენტრაციამდე.

მკვლევარებს მიაჩნიათ, რომ გარკვეულ პირობებში - კრიტიკული მასის გადაჭარბებით - ბნელი მატერიის შედედება გრავიტაციულად იშლება სუპერმასიურ შავ ხვრელში. ეგზოტიკურობის მიუხედავად, ეს ჰიპოთეზა კარგად ხსნის კოსმოლოგიის ერთ – ერთ საიდუმლოს - ადრეულ სამყაროში დიდი რაოდენობით სუპერმასიური შავი ხვრელების სწრაფ გამოჩენას.

Image
Image

საგნების ორბიტა G ბრუნავს სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში (მითითებულია თეთრი ჯვრით)

ბოსონური ვარსკვლავები

ფიზიკის სტანდარტული მოდელის თანახმად, ნაწილაკები ორი სახისაა: ფერმიონები, რომლებიც ქმნიან მატერიის სამშენებლო ბლოკებს და ბოზონები, რომლებიც აკონტროლებენ ურთიერთქმედებას, ძალები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ფერმიონებს შეკრიბონ ან, პირიქით, აიძულონ ისინი ერთმანეთისგან გაფრინდნენ სხვადასხვა მიმართულებით. რა ყველა ბუნებრივი პროცესი ემყარება ამ ურთიერთქმედებას - ბირთვული დაშლიდან სინათლის რეფრაქციამდე, ქიმიური რეაქციების ჩათვლით.

ჩვეულებრივი ვარსკვლავები არის ფერმიონების ერთობლიობა - პროტონები, ნეიტრონები, ელექტრონები. მაგრამ წმინდა თეორიულად, თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ ბოზონების მტევანი - ფოტონები, გლუონები, ჰიგსის ბოზონები ან სხვა, ჯერჯერობით უცნობი კვანტური ნაწილაკები.

ამ წლის დასაწყისში, ამერიკელმა ასტროფიზიკოსებმა წამოაყენეს ჰიპოთეზა, რომ რენტგენის სხივების წყარო, რომელიც მომდინარეობს ახლომდებარე ნეიტრონული ვარსკვლავების ჯგუფიდან, ცნობილია როგორც ბრწყინვალე შვიდეული, შეიძლება იყოს აქსიონები - ბოზონები, რომლებიც ერთ დროს შემოთავაზებული იყო CP სიმეტრიის დარღვევის ახსნისათვის - ურთიერთქმედების სიმეტრია. ნაწილაკებსა და ანტინაწილაკებს შორის.

აქსიონები არის ჰიპოთეტური ნაწილაკები, რომლებიც მილიარდჯერ მსუბუქია პროტონებზე და არ ურთიერთქმედებენ ჩვეულებრივ მატერიასთან, ამიტომ მათი აღმოჩენა შეუძლებელია ყველაზე ზუსტი ინსტრუმენტებითაც კი. ეს არის ბნელი მატერიის ნაწილაკების როლის მთავარი კანდიდატები.

მოსალოდნელია, რომ მაგნიტურ ველში არსებული აქსიონები დაიშლება წყვილ ფოტონებად, ამიტომ, მათი გადაჭარბებული გამოსხივებით ძებნას ვარაუდობენ. ეს მართლაც შეინიშნება ნეიტრონულ ვარსკვლავებში და თეთრ ჯუჯებში ძლიერი მაგნიტური ველებით.

Image
Image

ელემენტარული ნაწილაკები

ამასთან, კვანტური ნაწილაკების დაგროვებით შექმნილი ნამდვილი ბოზონური ვარსკვლავები არ ასხივებენ - ბირთვული შერწყმის რეაქციები იქ არ ხდება. მეცნიერთა აზრით, ასეთი ობიექტები სრულიად უხილავია. შავი ხვრელებისგან განსხვავებით, ისინი გამჭვირვალეა: არ არსებობს შთამნთქმელი ზედაპირი, რომელიც შეაჩერებს ფოტონებს და არ არსებობს მოვლენათა ჰორიზონტი - საზღვარი, რომლის მიღმაც სინათლე არ გადის.

მკვლევარები ვარაუდობენ, რომ ბოზონური ვარსკვლავები შეიძლება გარშემორტყმული იყოს პლაზმის მბრუნავი რგოლით, შავი ხვრელის აკრეციის დისკის მსგავსი. თუ ასეა, მაშინ ბოზონური ვარსკვლავები ჰგვანან მანათობელ დონატს, რომელსაც აქვს ბნელი მხარე შიგნით - დაახლოებით M87 * შავი ხვრელი, რომელიც დაკავებულია Event Horizon ტელესკოპით, მაგრამ გაცილებით მცირე ბნელი ფართობით, ვიდრე იგივე მასის შავი ხვრელის ჩრდილი.

შავი ჯუჯები

ჯერ კიდევ აღმოჩენილ, მაგრამ თეორიულად შესაძლო კოსმოსურ ობიექტებს შორის არის უფრო რეალური. მაგალითად, ცნობილია, რომ როდესაც მზის მსგავს ვარსკვლავებს შინაგანი რეაქციებისათვის საწვავი ეწურებათ, ისინი თეთრ ჯუჯებად იქცევიან - დედამიწის ზომის ძალიან კომპაქტური სფეროები, სადაც თითოეული კუბური სანტიმეტრი იწონის დაახლოებით ერთ ტონას.

თეთრი ჯუჯები ინერციით აგრძელებენ ბრწყინავს, მაგრამ რამდენიმე მილიარდი წლის შემდეგ ისინი მთლიანად გაცივდება და გადაიქცევა შავ ჯუჯებად - ისინი არ ასხივებენ ხილულ დიაპაზონში. ეს არის ვარსკვლავური მატერიის ევოლუციის ბოლო ეტაპი. ითვლება, რომ ასეთი გაცივებული ვარსკვლავები აუცილებლად გამოჩნდებიან სამყაროში, მაგრამ მათი დრო ჯერ არ დამდგარა.

გირჩევთ: