Մութ նյութը փոխում է Երկիրը. գիտնականները բացահայտել են անսպասելի ազդեցություն

Սեղմեք ԱՅՍՏԵՂ, լրացրեք օնլայն հայտը և մոռացեք հոսանքի վարձի մասին

Մութ նյութը՝ առեղծվածային նյութը, որը կազմում է Տիեզերքի զանգվածի մոտ 27%-ը, կարող է ազդել Երկրի հիմնական հատկությունների՝ նրա ջերմաստիճանի և պտտման արագության վրա: Այս եզրակացության են հանգել Չինաստանի Սինցզյան աստղագիտական աստղադիտարանի աստղաֆիզիկոսները՝ առաջարկելով այս անտեսանելի ուժի ուսումնասիրման նոր մոտեցում: Նրանց հետազոտությունը հրապարակվել է arXiv պորտալում, որտեղ տեղադրվում են չգրախոսված գիտական աշխատանքներ:

Ինչպե՞ս է մութ նյութն ազդում մոլորակների վրա

Գիտնականները մշակել են մոդել, որը բացատրում է, թե ինչպես են մոլորակների ձգողականությամբ գրավված մութ նյութի մասնիկները էներգիա փոխանցում նրանց՝ քվանտային փոխազդեցությունների միջոցով: Այս գործընթացը առաջացնում է երկու նկատելի էֆեկտ՝ ջերմության արտանետում, որը բարձրացնում է ջերմաստիճանը, և երկնային մարմինների պտտման արագացում: Թեև մութ նյութը չի ճառագայթում և չի կլանում լույս, նրա առկայությունը կարող է արտահայտվել նման նուրբ փոփոխություններով:

Երկրի համար ազդեցությունը չափելի է, թեև փոքր: Հաշվարկների համաձայն՝ 100 տարվա ընթացքում մութ նյութից առաջացած տաքացումը կարող է մթնոլորտի ջերմաստիճանը բարձրացնել 0,015°C-ով, իսկ 1000 տարվա ընթացքում՝ 0,15°C-ով: Զուգահեռաբար, մոլորակի պտտման ժամանակաշրջանը (օրվա տևողությունը) կարող է կրճատվել 12 վայրկյանով մեկ դարում և 120 վայրկյանով՝ հազարամյակում: Այս փոփոխությունները աննշան են թվում, սակայն տիեզերական մասշտաբներով դրանք կուտակվում են՝ ազդելով մոլորակի երկարաժամկետ էվոլյուցիայի վրա:

Մոլորակները որպես դետեկտորներ

Հետազոտողները ուսումնասիրել են 15 օբյեկտ, այդ թվում՝ 55 Cancri d և Epsilon Eridani b էկզոմոլորակները, ինչպես նաև Հյուպիտերն ու Երկիրը: Նրանք ենթադրում են, որ մութ նյութը կարող է դեր խաղալ մոլորակների բնակելիության մեջ՝ փոխելով ջերմային պայմանները և հեղուկ ջրի կայունությունը՝ կյանքի համար կարևոր գործոններ: «Մոլորակները մութ նյութի եզակի երկարաժամկետ դետեկտորներ են, որոնք կուտակում են դրա ազդեցությունները միլիարդավոր տարիների ընթացքում», — ընդգծում են հեղինակները:

Օրինակ՝ Հյուպիտերի նման գազային հսկաների վրա մութ նյութից առաջացած տաքացումը կարող է ուժեղացնել ներքին ջերմային հոսքերը՝ ազդելով նրանց մթնոլորտի վրա: Երկրի նման մոլորակների համար սա բացում է նոր հարցեր կլիմայի պատմության և երկրաֆիզիկական գործընթացների մասին:

Հին առեղծվածի նոր հայացք

Մութ նյութը մնում է աստղաֆիզիկայի մեծագույն առեղծվածներից մեկը: Գիտնականները գիտեն, որ այն գոյություն ունի՝ շնորհիվ ձգողական էֆեկտների, օրինակ՝ այն պահպանում է գալակտիկաները քայքայումից, սակայն դրա բնույթը անհայտ է: Ավանդական որոնման մեթոդները, ինչպիսիք են ստորգետնյա դետեկտորները կամ Մեծ Հադրոնային բախիչի փորձերը, դեռ ուղղակի ապացույցներ չեն տվել: Չինացի աստղաֆիզիկոսներն առաջարկում են այլընտրանք՝ ուսումնասիրել մութ նյութը նրա ազդեցության միջոցով մոլորակների վրա:

Նրանց մոդելը հիմնված է այն վարկածի վրա, որ մութ նյութի մասնիկները բախվում են մոլորակի նյութի հետ՝ կորցնելով էներգիա և «խրվելով» նրա ձգողական դաշտում: Այս գործընթացը կարող է թույլ լինել, բայց մշտական, ինչը մոլորակները դարձնում է բնական լաբորատորիաներ դիտարկումների համար:

Ի՞նչ է սա նշանակում Երկրի համար

Հազարամյակում 0,15°C տաքացումը մանրուք է թվում՝ համեմատած մարդածին կլիմայի փոփոխության հետ (մոտ 1,1°C վերջին 150 տարում), սակայն այն կարող է դեր խաղալ երկարաժամկետ ցիկլերում: 1000 տարում 120 վայրկյանով պտտման արագացումը նույնպես աննշան է առօրյա կյանքի համար, բայց ժամանակի ընթացքում կարող է ազդել երկրադինամիկայի վրա, օրինակ՝ տեկտոնական սալերի շարժման վրա:

Հետաքրքիր է, որ նման էֆեկտներ արդեն նկատվել են անուղղակիորեն: Օրինակ՝ NASA-ի գիտնականները գրանցում են Երկրի պտտման աստիճանական դանդաղում՝ Լուսնի մակընթացային ուժերի պատճառով (մոտ 2,3 միլիվայրկյան դարում), սակայն մութ նյութից առաջացած արագացումը կարող էր մասամբ փոխհատուցել այդ գործընթացը: Տեսության հաստատումը կպահանջի ճշգրիտ չափումներ՝ արբանյակների և նոր սերնդի հեռադիտակների, ինչպիսին «Ջեյմս Ուեբ»-ն է, օգնությամբ:

Հեռանկարներ և հույսեր

Հեղինակները հույս ունեն, որ իրենց աշխատանքը կոգեշնչի նոր հետազոտություններ: Եթե տեսությունը հաստատվի, դա կդառնա բեկում մութ նյութի և նրա դերի՝ Տիեզերքում հասկանալու գործում: Հաջորդ քայլը էկզոմոլորակների դիտարկումն է ժամանակակից գործիքներով, ինչպիսիք են 2023-ին ESA-ի կողմից գործարկված Euclid հեռադիտակը կամ 2026-ին մեկնարկող չինական Xuntian նախագիծը:

Անտեսանելի և առեղծվածային մութ նյութը կարող է ավելի մոտ լինել, քան մենք կարծում էինք՝ ազդելով Երկրի վրա հենց հիմա: Չինացի գիտնականները բացել են դրա ուսումնասիրման նոր պատուհան՝ ցույց տալով, որ մեր մոլորակը ոչ միայն տուն է, այլև բանալի տիեզերական գաղտնիքների համար: Մինչ տեսությունը սպասում է ստուգման, այն հիշեցնում է, թե որքան անհայտը թաքնված է նույնիսկ մեզ շրջապատող ծանոթ աշխարհում:

 Հետևեք մեզ՝ այստեղ