mokslo naujienos@mokslasplius.lt

Mėlynas ir raudonas išplitimas vaizduoja dujų
rentgeno spinduliuotę. Žali kontūrai žymi gravitacinį
potencialą, kartu ir galaktikų telkinio masių
pasiskirstymą. Mokslininkai nagrinėjo medžiagos
plotelį, esantį dešinėje gelsvos dujų srities pusėje.

Dauguma mokslininkų sutinka su tuo, jog didžiąją mūsų Visatos dalį sudaro tamsioji medžiaga. Tamsioji medžiaga tiesiogiai nėra stebima, tačiau užfiksuojamas jos poveikis tiesiogiai stebimiems objektams.

„Iš esmės tamsioji medžiaga negali būti matoma tiesiogiai, – pasakoja astrofizikė Signė Rymer-Sorensen (Signe Riemer-Sørensen) iš Tamsiosios kosmologijos centro prie Kopenhagos universiteto. – Žinome, jog privalo egzistuoti tam tikros rūšies dalelė, kurios dar nesam regėję Žemėje, ir kad ši dalelė gali egzistuoti nepriklausomai nuo to, ar mes ją čia aptiksime“.

S. Rymer-Sorensen yra viena iš daugelio mokslininkų visame pasaulyje, besidominčių tamsiąja medžiaga. Fizikai sutaria, jog dėl didelio tamsiosios medžiagos paplitimo yra nepaprastai svarbu atsakyti į esminį klausimą, kaip ši medžiaga egzistuoja. Jei pavyktų rasti atsakymą į šį klausimą, tai padėtų kur kas geriau suprasti mūsų Visatą. Minėtoji danų mokslininkė bendradarbiauja su kolegomis iš Graikijos (Patrų ir Salonikų Aristotelio universitetai) bei Norvegijos (Oslo universitetas) ir kartu siekia apibrėžti kai kurias tamsiosios medžiagos savybes.

„Pasirinkome vieną konkrečią teoriją, aprašančią tamsiąją medžiagą, – aiškina S. Rymer-Sorensen. – Mes stebime konkrečią skylančių dalelių rūšį, ir jei šios dalelės atitinka tamsiąją medžiagą, jos skils ir pavirs fotonais bei rentgeno spinduliais“. Kalbama apie hipotetines elementariąsias daleles, kurios įvairiose teorijose pasitelkiamos aprašyti papildomas dimensijas. Jos vadinamos aksionais. Pagrindinė S. Rymer-Sorensen grupės idėja yra surasti Visatos sritį, kuri pasižymėtų tamsiosios medžiagos gausa, o tada pabandyti aptikti silpną rentgeno spinduliuotę.

S. Rymer-Sorensen ir jos kolegos kreipia žvilgsnius į susiduriančius galaktikų telkinius. „Stebėjimams tinkami yra galaktikų telkiniai, nes jie labai sunkūs ir yra sudaryti iš maždaug 85 proc. tamsiosios medžiagos. Žvaigždės ir galaktikos sudaro maždaug 5 proc., o likusius 10 proc. sudaro karštos dujos, kurios neskleidžia rentgeno spinduliuotės“.

Mokslininkė atkreipia dėmesį į tai, kad galaktikos galaktikų telkiniuose nesusiduria klasikine prasme. Tiksliau būtų sakyti, jog jos praeina viena pro kitą, o susidūrimas dėl trinities paveikia tik dujas ir šios yra išstumiamos.

„Tai reikia palyginti su tamsiosios medžiagos gravitaciniu potencialu, nes, susidūrus galaktikų telkiniams, dujos bus išstumtos, – tęsia S. Rymer-Sorensen. – Įprastose galaktikų telkiniuose galaktikos, dujos ir tamsioji medžiaga yra toje pačioje srityje. Tačiau kai nagrinėjame susidūrimus, galima išskirti aiškų susiskaidymą, o norint aptikti numanomą aksionų rentgeno spinduliuotę, rekia ieškoti tose srityse, kurios labai masyvios, tačiau turi labai mažai dujų“.

Ar vis dėlto pavyko S. Rymer-Sorensen ir jos bendražygiams aptikti silpną tamsiosios medžiagos rentgeno spinduliuotę? „Mes neaptikome jokių aiškių aksionų rentgeno spinduliuotės pėdsakų šiose srityse, – nenudžiugina mokslininkė. – Tačiau tai mums kai ką pasako apie tamsiąją medžiagą“. Jeigu tamsiosios medžiagos dalelės skiltų taip, kaip numatyta aksionų tamsiosios medžiagos teorijoje, šios medžiagos gyvavimo trukmė būtų neįprastai ilga. „Jeigu tamsioji medžiaga iš tiesų skyla, tada aksionų gyvavimo trukmė būtų mažiausiai trys milijonai milijardų metų, o tai 20 tūkst. kartų daugiau už pačios Visatos amžių“, – tvirtina S. Rymer-Sorensen.

„Tai yra trupinėlis tam tikros informacijos apie tai, kaip tamsioji medžiaga turėtų elgtis, – daro išvadas astrofizikė. – Dėl techninių priežasčių šiuo metu rentgeno spinduliai nėra tinkama priemonė ją aptikti“.

Kad ir kaip bebūtų, mokslininkė nenukabina nosies ir toliau bando tiesiogiai aptikti tamsiąją medžiagą. „Dabar mes bandysime į pagalbą pasitelkti gama spinduliuotę ir pažiūrėsime, ar pavyks aptiktį kokį pėdsaką“.