Astronomi ir fiksējuši pārsteidzošu parādību: tālas galaktikas centrā atklāts noslēpumains, ārkārtīgi blīvs un pilnīgi neredzams vielas sakopojums – īsts “tumsas gabals”. Gaisma no šīs galaktikas līdz mums ceļojusi apmēram 7,3 miljardus gadu.
Mazs, bet neparasti tāls masas objekts
Kas tieši ir šis jaunatklātais objekts, pagaidām vēl nav zināms, taču īpaši pārsteidz tā masa. Ņemot vērā milzīgo attālumu, tā ir neparasti maza – tikai apmēram miljons Saules masu. Tas ir vismazākais šādā veidā noteiktais kosmiskais veidojums šajā attālumu diapazonā – apmēram simt reižu vieglāks nekā jebkurš līdz šim atrastais analogs.
Saskaņā ar Vācijas Maksa Planka Astrofizikas institūta pētnieku komandas, ko vada astrofiziķis Devons Pauels, datiem šis ir vismazākās masas objekts kosmoloģiskos attālumos, kas jebkad atklāts tikai pēc tā gravitācijas ietekmes.
Jums varētu patikt šie:
Tumšā matērija – neredzama, bet ļoti ietekmīga
Pētījums parādīja, ka pat objektus ar masu tikai apmēram miljon Saules masu iespējams atklāt uz ļoti tāla Visuma fona. Runājot par Visumu, zinātnieki bieži atsaucas uz teoriju, ka pastāv noteikts vielas paveids, kas neizstaro gaismu un nesadarbojas ar apkārtējo vidi citādi kā tikai caur gravitāciju.
Šo vielu dēvē par tumšo matēriju. Ir izvirzītas vairākas hipotēzes par to, no kā tā varētu sastāvēt, taču galvenais jautājums joprojām ir, kā tā ir izkliedēta Visumā – vienmērīgi vai arī sakopojusies blīvos “mezglos”. Tā kā tumšā matērija ir neredzama, to iespējams atklāt vienīgi netieši, izmantojot tās gravitācijas efektus.
Gravitācijas lēca – neredzamās masas atstātā pēda
Tieši šādi zinātnieki tagad arī rīkojās. Saskaņā ar vispārējo relativitātes teoriju jebkurš masas objekts izkropļo telpu un laiku sev apkārt. Līdzīgi kā boulinga bumba ievelk batuta virsmu, tāpat tiek izmainīts arī blakus ritošas lodītes ceļš.
Kosmosā šo parādību sauc par gravitācijas lēcu: tālas galaktikas gaismas stari saliecas, izkropļojas un izstiepjas, ja starp to un novērotāju atrodas ļoti liela masas objekts.
Pazīstamā lēcas sistēma JVAS B1938+666
Pētījumā izmantoti vairāki teleskopi – Grīnbenkas teleskops, Very Long Baseline Array (VLBA) un Eiropas interferometru tīkls –, lai izpētītu labi zināmo gravitācijas lēcas sistēmu JVAS B1938+666.
Jums varētu patikt šie:
Šajā sistēmā viena galaktika atrodas apmēram 7,3 miljardu gaismas gadu attālumā no mums. Vēl tālāk, aptuveni 10,5 miljardu gaismas gadu attālumā, atrodas cita galaktika, kuras gaisma pirmās galaktikas milzīgās masas dēļ tiek saliekta un redzama četros atsevišķos attēlos.
“Iebrukums” gaismas lokā
Zinātnieki vienā no izkropļotajiem attēliem pamanīja neparastu izliekumu – it kā nelielu iedobi spožā gaismas lokā. Šādu deformāciju nevarēja izskaidrot tikai ar galaktikas, kas darbojas kā lēca, masu. Analīze parādīja, ka to rada papildu mazs masas sakopojums kaut kur starp mums un tālo objektu. Rezultāta statistiskā ticamība ir iespaidīga – 26 sigma.
“Jau pirmajā augstas izšķirtspējas attēlā pamanījām sašaurinājumu gravitācijas lēcas lokā – tas bija skaidrs signāls, ka esam atraduši kaut ko nozīmīgu,” skaidroja Groningas universitātes astronomu komandas pārstāvis Džons Makīns.
Objekts, kas neizstaro pilnīgi nekādu gaismu
Atklātais objekts neizstaro gaismu nevienā elektromagnētiskā starojuma diapazonā – ne redzamajā, ne radio, ne infrasarkanajā. Tas nozīmē, ka tas ir vai nu pilnīgi tumšs, vai arī vienkārši pārāk vājš, lai būtu novērojams ar mūsu instrumentiem. Iespējami divi galvenie skaidrojumi: tas varētu būt tumšās matērijas sakopojums vai arī ārkārtīgi vāja pundurgalaktika.
Pašlaik abi varianti tiek uzskatīti par reāliem, un zinātnieki cer, ka turpmāki novērojumi palīdzēs precīzāk noteikt objekta patieso dabu. Pēc Pauela teiktā, šāds atklājums faktiski bija gaidāms jau kādu laiku.
“Ņemot vērā mūsu datu jutību, cerējām atrast vismaz vienu pilnīgi tumšu objektu. Tas labi saskan ar tā dēvēto aukstās tumšās matērijas teoriju, uz kuru balstās daudzi galaktiku veidošanās modeļi,” viņš norādīja.
Vai tādu ir vēl?
Tagad galvenais jautājums ir, vai šādus objektus izdosies atrast vairāk un vai to skaits atbildīs teorētiskajām prognozēm. Viena lieta gan jau ir skaidra: mēs šodien spējam ieraudzīt neredzamus objektus Visuma tālākajos nostūros, izmantojot vienīgi to gravitācijas ietekmi. Un tas, visticamāk, ir tikai sākums.
