დიდი აფეთქების მკრთალ, ნარჩენ ნათებაში არსებული „ჩრდილის“ საფუძველზე გამოავლინეს ადრეული სამყაროს გიგანტური ობიექტი, რომელიც ეწინააღმდეგება ჩვენს პროგნოზებს სამყაროს ევოლუციის შესახებ.
ეს გახლავთ გალაქტიკათგროვა, სახელად SPT2349-56. ის დიდი აფეთქებიდან 1,4 მილიარდი წლის შემდეგ პერიოდში აღმოაჩინეს და მასში არსებული გაზი იმაზე გაცილებით ცხელია, ვიდრე უნდა იყოს. მიჩნეულია, რომ გალაქტიკათა გროვის გრავიტაციული გაცხელება ნელი პროცესი უნდა იყოს და იმ ტემპერატურის მიღწევას, რაც SPT2349-56-ს აქვს, მილიარდობით წელი უნდა სჭირდებოდეს.
„ასე ადრეულ კოსმოსურ ისტორიაში ასე ცხელი ატმოსფეროს მქონე გროვის პოვნას არ ველოდით. უფრო მეტიც, თავიდან სიგნალის მიმართ სკეპტიკური ვიყავი, რადგან იმდენად ძლიერი იყო, რომ რეალური არ უნდა ყოფილიყო. თუმცა, თვეობით კვლევის შემდეგ დავადასტურეთ, რომ ეს გაზი პროგნოზირებულზე სულ მცირე ხუთჯერ ცხელია, იმაზე უფრო ცხელი და ენერგიულიც კი, ვიდრე მრავალი დღევანდელი გალაქტიკათგროვა“, — ამბობს კანადის ბრიტანეთის კოლუმბიის უნივერსიტეტის ასტროფოზიკის დოქტორანტი დაჟი ჟუ.
SPT2349-56 პირველად 2010 წელს შენიშნეს ანტარქტიდაზე მდებარე სამხრეთ პოლუსის ტელესკოპიდან; ადრეული სიგნალები მიუთითებდა, რომ ის საკმაოდ უჩვეულო იყო. 2018 წელს გამოქვეყნებულმა შემდეგმა დაკვირვებებმა დაადასტურა, რომ ობიექტი წარმოადგენდა 30-ზე მეტი გალაქტიკისგან შემდგარ გროვას, რომელშიც ვარსკვლავები იმაზე 1000-ჯერ მაღალი მაჩვენებლით იბადებიან, ვიდრე ირმის ნახტომში; თანაც, ვარსკვლავები ერთმანეთთან შეჯახების კურსს ადგანან.
გამომდინარე იქიდან, რომ ეს დრამა ადრეულ სამყაროში, დაახლოებით 12,4 მილიარდი წლის წინ ხდებოდა, ასტრონომებმა იფიქრეს, რომ სავარაუდოდ რაღაც ცნობები უნდა მოეცა სამყაროს ისტორიის ამ კრიტიკულ მომენტში გალაქტიკათა ევოლუციის შესახებ.
ჟუს ხელმძღვანელობით, საერთაშორისო ჯგუფმა ჩილეში მდებარე ულტრამგრძნობიარე ტელესკოპი ALMA გამოიყენა კოსმოსური მიკროტალღური ფონის (CMB) შესასწავლად — მკრთალი, ერთგვაროვანი ნათების, რომელიც დღემდე ვრცელდება სამყაროში იმ პერიოდიდან მოყოლებული, როცა კოსმოსი გაცივდა ისეთ ტემპერატურაზე, რომელიც სინათლეს თავისუფლად გავლის საშუალებას აძლევდა.
მათ სურდათ ეპოვათ გამრუდება, რომელსაც სუნიაევ-ზელდოვიჩის სიგნალს უწოდებენ და რომელსაც იწვევს გალაქტიკათგროვაში გალაქტიკებს შორის ცხელ გაზში ელექტრონების ურთიერთქმედება კოსმოსური მიკროტალღური ფონის ფოტონებთან. ვინაიდან კოსმოსური მიკროტალღური ფონი ძლიერ გლუვია, ეს „ჩრდილები“ წარმოქმნის კონტრასტს, რომლის დაფიქსირება და გაზომვაც შესაძლებელია.
გალაქტიკათგროვა არის სივრცის ჯიბე, სადაც გრავიტაცია ძლიერდება, რადგან გალაქტიკები ერთმანეთს იზიდავენ. ეს გრავიტაცია ზემოქმედებს გალაქტიკებში არსებულ გაზზე — გროვათშორის სივრცეზე, კუმშავს და აჩქარებს მას და ორივე ეს პროცესი ზრდის მის ენერგიას.
SPT2349-56 არის ადრეული სამყაროს გალაქტიკათგროვის ექსტრემალური მაგალითი, როგორც ზომით, ისე ვარსკვლავთწარმოქმნით; წინა კვლევებმა აჩვენა ამ გალაქტიკებს შორის დიდი ოდენობით მოლეკულური გაზიც. ჟუმ და მისმა კოლეგებმა ეს გაზი დეტალურად შეისწავლეს, რათა განესაზღვრათ, რა შეიძლება გვითხრას მან გროვაში არსებული დინამიკის შესახებ.
„გალაქტიკათგროვების შესწავლა საკვანძო მნიშვნელობისაა სამყაროს ყველაზე დიდი გალაქტიკების შესასწავლად. ეს მასიური გალაქტიკები ძირითადად თავს იყრის გროვებად და მათი ევოლუცია ძლიერ არის განპირობებული გროვების ძალიან ძლიერი გარემოთი“, — ამბობს ასტროფიზიკოსი სკოტ ჩაპმანი.
ALMA-ს მიერ დაფიქსირებული სუნიაევ-ზელდოვიჩის სიგნალი არა მხოლოდ მკაფიო იყო, არამედ მძლავრიც. ანალიზებმა აჩვენა ელექტრონების ცალსახა თერმული ხელწერა, ტემპერატურა 10 მილიონ კელვინს აჭარბებდა. მიუხედავად იმისა, რომ მკვლევრებს თბილი გროვათშორისი სივრცის ადრეული დაფიქსირების იმედიც ჰქონდათ, ეს მოლოდინს მიღმა აღმოჩნდა.
არსებულ მოდელებზე დაყრდნობით, არ არსებობს გზა, რომ ასეთი ტემპერატურის გამომუშავება მხოლოდ გრავიტაციას შეეძლოს. მკვლევართა აზრით, დამატებითი ენერგია შეიძლება შეიტანა SPT2349-56-ის ბოლო სამი სუპერმასიური შავი ხვრელის მძლავრმა ჭავლებმა.
„ეს გვეუბნება, რომ ადრეულ სამყაროში რაღაც, სავარაუდოდ ამ გროვაში ბოლო დროს აღმოჩენილი სამი სუპერმასიური შავი ხვრელი მიმდებარე სივრცეში უკვე აფრქვევდა დიდი ოდენობით ენერგიას და ფორმას აძლევდა ახალგაზრდა გროვას, იმაზე გაცილებით ადრე და ძლიერად, ვიდრე ჩვენ გვეგონა, — განმარტავს ჩაპმანი.
თავის მხრივ, ეს იმაზე მიუთითებს, რომ გალაქტიკათგროვების ევოლუციის ჩვენეული თეორიული გაგება შორსაა სრულყოფილებისგან, რომ საჭიროა, მხედველობაში მივიღოთ გროვის მთლიანი ეკოსისტემა, თუნდაც ადრეულ სამყაროში, სადაც ჩვენ შეიძლება არ ველოდეთ გარკვეული დინამიკის არსებობას.
„გვსურს, გავარკვიოთ, როგორ ურთიერთქმედებს ძლიერი ვარსკვლავთწარმოქმნა, აქტიური შავი ხვრელები და ეს გადახურებული ატმოსფერო; და რას გვეტყვის ის იმის შესახებ, თუ როგორ წარმოიქმნა თანამედროვე გალაქტიკათგროვები“, — ამბობს ჟუ.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.ubc.ca-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
