Մութ Կենսուժ. Նոր Տուեալները Կասկածի Տակ Կը Դնեն Բնագիտութեան Հիմնական Օրէնքները

Պատրաստեց՝ ՆԱՐԷ ԳԱԼԵՄՔԷՐԵԱՆ

Միջազգային գիտական խումբի հետազօտողները նոր տուեալներ ստացած են մութ կենսուժի բնոյթի մասին` առեղծուածային ուժի, որ պատասխանատու է տիեզերքի արագացուած ընդարձակման: Պարզուած է, որ մութ կենսուժը կը յաջողի փոխուիլ ժամանակի ընթացքին, բան մը, որ կը հակասէ կայուն նկատուող տեսութիւններուն: Այս եզրակացութիւնները կատարուած են օգնութեամբ DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) յատուկ հեռադիտակին, որ տեղադրուած է Կիտ Փիք աստղադիտարանին մէջ (Արիզոնա, ԱՄՆ): Պաշտօնական զեկոյցը հրապարակած է DESI-ի կայքէջը:

Ինչպէ՞ս կը գործէ DESI-ն

DESI-ն յառաջադէմ գործիք մըն է, որ դիտարկման մը ընթացքին, քսան վայրկեանի մէջ  երկնային հինգ հազար մարմիններ միաժամանակ կ՛ուսումնասիրէ, կը ճշդէ անոնց տարիքն ու հեռաւորութիւնը, կը կազմէ տիեզերքի մանրամասն քարտէսներ` հետեւելով անոր եղափոխութեան տարբեր փուլերուն:

Ի՞նչ յայտնի է մութ կենսուժի մասին

Տիեզերքի ընդարձակման փաստը հաստատուած է դար մը առաջ: 1990-ականներու վերջաւորութեան գիտնականները պարզեցին, որ այդ հոլովոյթը տեղի կ՛ունենայ արագացումով, եւ  այս երեւույթը բացատրելու հիմնական վարկածը դարձաւ մութ կենսուժի գաղափարը: Ըստ ժամանակակից պատկերացումներուն`

• Մութ կենսուժը կը կազմէ տիեզերքի 70 առ հարիւրը,
• Մութ նիւթը` 25,
• Սովորական նիւթ` միայն 5:

Մութ կենսուժը ժամանակի ընթացքին անփոփոխ պիտի մնար, ինչպէս տակաւին կ?ենթադրէր Ա. Այնըշթայն իր ընդհանուր յարաբերականութեան տեսութեան ծիրին մէջ: Սակայն DESI-ի վերջին տուեալները ցոյց կու տան, որ մութ կենսուժի ազդեցութիւնը վերջին միլիառաւոր տարիներու ընթացքին կրնար տկարանալ:

Առաջին փոփոխութիւններու նշանները. տարի մը առաջ տիեզերքի ընդարձակման արագացումն աւելի մեծ էր, քան` այժմ: Այս կրնայ նշանակել, որ մութ կենսուժի ազդեցութիւնը աստիճանաբար կը նուազի: Այս կը հակասէ նախորդ պատկերացումներուն:

Ապագայ հետազօտութիւնները

Յառաջիկայ հինգ տարիներու ընթացքին գիտնականները կը նախատեսեն ստուգել այս նոր վարկածը` յաւելեալ տուեալներու օգնութեամբ: Այս հարցին մէջ անոնց կ՛օգնեն ոչ միայն DESI-ն, այլեւ` այլ մեծ գիտական նախագիծեր:

Եթէ մութ կենսուժի փոփոխականութեան վարկածը հաստատուի, այդ կը կարողանայ յառաջացնել իսկական յեղափոխութիւն բնագիտութեան մէջ, համեմատելի` տիեզերքի արագացուած ընդարձակման յայտնագործութեան հետ:

Մութ կենսուժի նոր յատկութիւններու յայտնագործումը կրնայ արմատապէս փոխել մեր պատկերացումները տիեզերքի եւ անոր ապագայ զարգացման մասին: Հետազօտութիւնները կը շարունակուին եւ յառաջիկայ տարիներուն մենք, հնարաւոր է, ականատես կ՛ըլլանք աստղագիտութեան ամէնէն մեծ  յառաջընթացներէն մէկուն:

Աստղանաւորդները  Ինչո՞ւ Տիեզերքին Մէջ
9 Ամիս Անցուցին Ութ Օրուան Փոխարէն

18 մարտ 2025-ին, 9 ամիս տիեզերքին մէջ գտնուելէ ետք, ՆԱՍԱ-ի աստղանաւորդներ Պուչ Ուիլմոր եւ Սոնի Ուիլիըմզ վերջապէս վերադարձան Երկիր:

Անոնց առաքելութիւնը Միջազգային տիեզերակայանին մէջ (ՄՏԿ) պիտի տեւէր միայն ութ օր, սակայն «Պոյինկ» ընկերութեան «Սթարլայնըր» տիեզերանաւը արհեստագիտական խնդիրներ ունեցաւ, եւ այդ պատճառով երկարաձգուեցաւ կեցութիւնը տիեզերքի մէջ:

«Սթարլայնըր»-ի արհեստագիտական խնդիրները

Առաքելութիւնը առաջին իսկ օրէն բախեցաւ արհեստագիտական  խնդիրներու: Աստղանաւորդները ՄՏԿ ժամանած էին «Պոյինկ Սթարլայնր» տիեզերանաւով, որ նախատեսուած էր դառնալու նոր սերունդի ղեկավարուող տիեզերանաւերու մաս: Սակայն արդէն ՄՏԿ-ի հետ միացման ժամանակ հինգ շարժիչներու անսարքութիւնը անկարելի դարձուց անոնց վերադարձը Երկիր:

Այդ պատճառով ՆԱՍԱ-ն  ստիպուած էր յետաձգել անոնց վերադարձը: 2025 թուականի փետրուարին «Սթարլայնըր»-ի վրայ յայտնաբերուեցաւ հելիումի արտահոսք, նաեւ` այլ արհեստագիտական խնդիրներ, ներառեալ` չորս շարժիչներու խանգարումը: Այս կացութիւնը ՆԱՍԱ-ն կանգնեցուց բարդ, բայց անհրաժեշտ որոշման առջեւ. գործածել այլ տիեզերանաւ: Փոխարինող տարբերակ ընտրուեցաւ SpaceX Crew Dragon, որ ՄՏԿ ժամանած էր 2024 թուականի սեպտեմբերի վերջին օրերուն, հերթական արշաւախումբի փոփոխութեան համար:

Առաքելութեան երկարաձգումը

Այսպիսով, երկու շաբաթի փոխարէն` աստղանաւորդները ՄՏԿ-ին մէջ անցուցին 286 օր, Երկրի շուրջը 4576 անգամ դառնալով: Այդ ընթացքին անոնք շարունակեցին աշխատանքը` իրականացնելով գիտական փորձեր եւ այլ հետազօտութիւններ:

Սոնի Ուիլիըմզ արձանագրեց նոր մրցանիշ` որպէս ՄՏԿ-ի մէջ ամէնէն շատ ժամանակ անցուցած կին: Պուչ Ուիլմոր, իր կարգին,  յայտարարեց, որ իրենք պատրաստ էին նման իրավիճակի եւ անհանգստութիւն չէին զգար առաքելութեան ձգձգման պատճառով:

Վերադարձը Երկիր

Վերջապէս, 2025 թուականի 18 մարտին աստղանաւորդները վերադարձան Երկիր SpaceX Crew Dragon տիեզերանաւով, որ յաջողութեամբ անջատուեցաւ ՄՏԿ-էն: Տիեզերական կայանէն մինչեւ Երկրի մակերես հասնելու համար պահանջուեցաւ 17 ժամ:  Սարքը անցաւ մթնոլորտի խիտ շերտերով եւ յաջող էջք կատարեց` գործածելով անկարգելներու համակարգը: Էջքը տեղի ունեցաւ Ֆլորիտայի ափերուն մօտ, ուր աւարտեցաւ անոնց գրեթէ իննամսեայ առաքելութիւնը:

«Էջքը տպաւորիչ էր: Մենք ունէինք իտէալական պայմաններ ջուրի վրայ էջքի համար», նշեց ՆԱՍԱ-ի ներկայացուցիչ Ճէյտն Ճենինկս:

Աստղանաւորդներու արձագանգը

Վերադարձէն ետք Սոնի Ուիլիըմզ շնորհակալութիւն յայտնեց նման առաքելութեան մաս կազմելու հնարաւորութեան համար: Հակառակ կեցութեան երկարաձգման` ան նշեց, որ տիեզերքը լքելու կարօտ կը զգայ, բայց միաժամանակ հպարտ է իր նուաճումներով:

Պուչ Ուիլմորը եւս ընդգծեց, որ իրենք պատրաստ էին նման շրջադարձի եւ մտահոգութիւն չունէին: «Մենք միշտ հասկցած ենք, որ տիեզերական թռիչքները կրնան անկանխատեսելի ըլլալ: Այս մեր առաջին նման փորձը չէր», ըսաւ ան:

Առողջութեան վրայ ազդեցութիւնը եւ վերականգնումը

Ռուս վեթերան տիեզերագնաց Ս. Կրիկալեւ բացատրեց, որ երկարատեւ տիեզերական առաքելութիւններէն ետք աստղագնացները պէտք է անցընեն վերականգնողական փուլ, քանի որ մարդու մարմնի կազմուածքին  մէջ տեղի կ՛ունենան մասնկային (molecular) մակարդակի փոփոխութիւններ:

Հիմնական խնդիրները կապուած են ծանրութեան կորուստի, ոսկորներու խտութեան նուազման եւ մկանային զանգուածի թուլացման:

«Վերականգնումը սովորաբար կը տեւէ մօտ երկու ամիս: Թէեւ անոնք վտանգի տակ չէին, նման երկարատեւ առաքելութիւններէն ետք մարմինը կը պահանջէ քանի մը ամիս, Երկրի ձգողականութեան յարմարելու համար»,  նշած է Կրիկալեւը:

Յայտնագործութիւն Մը, Որ Կը Փոխէ
Մեր Տեսակէտը Տիեզերքի Մասին

Աստղագէտները ուշագրաւ յայտնագործութիւն մը ըրած են. ամէնէն հեռաւոր յայտնի ծիր կաթինի` JADES-GS-z14-0-ի մէջ թթուածին յայտնաբերուած է: Այս բացայայտումը կարելի դարձուցած է Չիլիի Ատակամա անապատի մէջ տեղակայուած ALMA աստղադիտարանին շնորհիւ: Արդիւնքները ուսումնասիրութեան, կատարուած` երկու անկախ հետազօտական խումբերու կողմէ, հրապարակուած են Astronomy and Astrophysics (A&A) կայքին մէջ: Այս յայտնագործութիւնը վերանայման կ՛ենթարկէ մեր պատկերացումները այն մասին, թէ որքա՛ն արագ ձեւաւորուած է տիեզերքը:

JADES-GS-z14-0. պատուհան դէպի տիեզերքի երիտասարդութիւն

JADES-GS-z14-0-ը, որ յայտնաբերուած է 2023 թուականին, կը գտնուի մեզմէ 13 միլիառ լոյսի տարի հեռաւորութեան վրայ: Այդ կը նշանակէ, որ այն լոյսը, որ մենք կը տեսնենք այսօր, արձակուած է այն ժամանակ, երբ տիեզերքը միայն 300 միլիոն տարեկան էր, անոր ներկայիս 14 միլիառ տարիքէն նուազ քան երկու առ հարիւր: Գիտնականները նման մարմինները կը նկատեն պատուհան դէպի տիեզերքի կանուխ ժամանակաշրջան, երբ կը ձեւաւորուէին առաջին աստղերն ու ծիր կաթինները:

Անսպասելի հասունութիւն

JADES-GS-z14-0-ի մէջ թթուածինի յայտնաբերումը զարմացուցած է աստղագէտները: Սովորաբար նման երիտասարդ վայրերու մէջ կը գերակշռեն թեթեւ տարրերը` ջրածինն ու հելիումը, որոնք ստեղծուած են տակաւին Մեծ պայթումի ժամանակ: Ծանր տարրերը, ինչպիսին է թթուածինը, կը յառաջանան աւելի ուշ, երբ աստղերը միջուկային համադրումի (սինթեզ) ընթացքին «կ՛այրեն» թեթեւ տարրերը, ապա պայթում` տարածելով նոր նիւթեր: Սակայն այստեղ ծանր տարրերու քանակը 10 անգամ աւելի էր, քան կը սպասուէր:

«Այդ նման է պատանիի մը  յայտնաբերման այն վայրին մէջ, ուր պէտք է ըլլայ նորածին մը», նշեց Լէյտենի աստղադիտարանի փրոֆեսէօր եւ հետազօտութեան ղեկավար Սանտեր Սխաուս: Ըստ անոր, JADES-GS-z14-0-ը ձեւաւորուած եւ «հասունցած» է անհաւանական արագութեամբ: Այս կը ստիպէ վերանայելու նախկին  տեսութիւնները:

ALMA-ի դերը յայտնագործութեան մէջ

Յայտնագործութեան հիմնական գործիքը ALMA-ի հեռադիտակներու զանգուածն էր, որ արձանագրեց թթուածինի տկար ճառագայթման ազդանշանները: Այս տուեալները ոչ միայն հաստատեցին տարրի գոյութիւնը, այլեւ թոյլ տուին չափել հեռաւորութիւնը բացառիկ ճշգրտութեամբ: Նման մանրամասնութիւնը կ՛ընդգծէ ALMA-ի հզօրութիւնը` հեռաւոր տիեզերքի ուսումնասիրութեան գործին մէջ:

Ի՞նչ կը նշանակէ այս գիտութեան համար

Թթուածինի յայտնաբերումը կը վկայէ այն մասին, որ JADES-GS-z14-0-ի մէջ արդէն ձեւաւորուած եւ անհետացած է աստղերու առաջին սերունդը եւ աստղերու ձեւաւորման, եղափոխութեան գործընթացները  տիեզերքին մէջ տեղի ունեցած են աւելի արագ, քան ցարդ կ՛ենթադրուէր:

Այս յայտնագործութիւնը միայն սկիզբն է:

ALMA-ի շնորհիւ մենք յաջողեցանք անցեալին նայիլ որեւէ ատենէ աւելի խոր եւ այժմ կը սպասենք նոր բացայայտումներու, որոնք կը պատմեն, թէ ինչպէ՛ս քաոսէն ծնած է մեր աշխարհը:

Գիտնականները Ներկայացուցած Են
Տիեզերքի «Մանկութեան»
Ամենամանրամասն Պատկերները

Միջազգային աստղագէտներու խումբը, Փրինսթընի համալսարանի մասնագէտներու ղեկավարութեամբ, ներկայացուցած է տիեզերքի ամենամանրամասն պատկերները` ճշդելով այն պահը, երբ ան միայն 380 հազար տարուան էր: Հետազօտութիւնը հրապարակուած է համալսարանի պաշտօնական կայքին մէջ:

Ստացուած պատկերները ցոյց կու տան տիեզերական միքրոալիքային խորապատկերը (CMB), ճառագայթումը, որ յաղթահարած է աւելի քան 13 միլիառ տարուան ճամբայ` նախքան Երկիր հասնիլը: Հետազօտութիւնը իրականացուած է Չիլիի Ատակամայի աստղադիտակի (ACT) նախագծի ծիրին մէջ` ոչ միայն քարտէսագրելով նիւթի բաշխումը, այլեւ հետեւելով անոր շարժումին, լոյսի բեւեռացման վերլուծութեան միջոցով:

Լոյսի բեւեռացումը

Գիտնականները մանրամասն ուսումնասիրած են CMB-ի բեւեռացումը, որ հնարաւորութիւն տուած է յետագծել, թէ ինչպէ՛ս ջրածինը եւ հելիումը տեղաշարժած են տիեզերքին մէջ: Այս տուեալները բացառած են բազմաթիւ այլ տեսութիւններ, որոնք կ՛առաջարկէին տիեզերքի զարգացման այլընտրանքային վարկածներ:

Տիեզերքի զանգուածն ու տարիքը

ACT-ի տուեալներու շնորհիւ կարելի եղած է յստակեցնել տիեզերքի հիմնական յարաչափերը (parameter): Ըստ նոր հաշուարկներու, անոր տարիքը կը կազմէ 14 միլիառ տարի: Դիտարկուող տիեզերքի զանգուածը 1900 զետա-արեգակ (գրեթէ երկու թրիլիոն արեգակի զանգուածի համարժէք): Ընդ որում, այս զանգուածի միայն հինգ առ հարիւրը սովորական նիւթ է, իսկ մնացեալը մութ նիւթ եւ մութ կենսուժ (energy) են:

Ապագայ հետազօտութիւններ

Հետազօտութիւնը հնարաւոր դարձած է հինգ տարուան դիտարկումներու շնորհիւ` գործածելով բարձր զգայունութեան սարքեր: Ստացուած տուեալները ոչ միայն կ՛ընդարձակեն վաղ տիեզերքի վերաբերեալ պատկերացումները, այլեւ կը բանան նոր հետազօտական ուղղութիւններ` աստղագիտութեան եւ տիեզերական ոլորտին մէջ: