Tumšās vielas daudzums Visumā ir samazinājies par aptuveni 2–5%, kas var izskaidrot dažu svarīgu kosmoloģisko parametru vērtību neatbilstības Lielā sprādziena laikā un mūsdienās, saka krievu kosmologi žurnālā Physical Review D publicētajā rakstā.
Iedomāsimies, ka tumšā viela sastāv no vairākām sastāvdaļām, piemēram, parastās matērijas. Un vienu komponentu veido nestabilas daļiņas, kuru kalpošanas laiks ir diezgan ilgs: ūdeņraža veidošanās laikmetā, simtiem tūkstošu gadu pēc Lielā sprādziena, tie joprojām atrodas Visumā, un šodien tie jau ir pazuduši, sabrūkot neitrīnos vai hipotētiskās relatīvistiskās daļiņās. Tad tumšās vielas daudzums pagātnē un šodien būs atšķirīgs,”sacīja universitātes preses dienesta citētais Dmitrijs Gorbunovs no Maskavas Phystech.
Tumšā viela ir hipotētiska viela, kas izpaužas tikai ar gravitācijas mijiedarbību ar galaktikām, ieviešot traucējumus to kustībā. Tumšās vielas daļiņas nesadarbojas ar jebkāda veida elektromagnētisko starojumu, un tāpēc to nevar noteikt tiešu novērojumu laikā. Tumšā viela veido apmēram 26% Visuma masas, savukārt "parastā" viela veido tikai aptuveni 4,8% no tās masas - viss pārējais attiecas uz ne mazāk noslēpumainu tumšo enerģiju.
Novērojumi par tumšās vielas izplatību tuvākajos un attālākajos Visuma stūros, kas veikti, izmantojot zemes teleskopus un Planck zondi, nesen atklāja dīvainību - izrādījās, ka Visuma izplešanās ātrums un dažas Lielā sprādziena "atbalss" īpašības tālā pagātnē un šodien ir izteikti atšķirīgas. Piemēram, šodien galaktikas lido viena no otras daudz ātrāk, nekā tas izriet no relikvijas starojuma analīzes rezultātiem.
Gorbunovs un viņa kolēģi tam atrada iespējamo iemeslu.
Pirms gada viens no raksta autoriem akadēmiķis Igors Tkačovs no Maskavas Krievijas Zinātņu akadēmijas Kodolfizikas institūta formulēja tā saukto tumšās matērijas (DDM) teoriju, kurā, atšķirībā no vispārpieņemtās "aukstās tumšās vielas" (CDM) teorijas, tā daļa vai visa daļiņas ir nestabilas. Šīm daļiņām, kā to ieteica Tkačovs un viņa līdzgaitnieki, vajadzētu sabrukt diezgan reti, bet ievērojamā daudzumā, lai radītu novirzes starp jauno un moderno Visumu.
Jaunajā darbā Tkačovs, Gorbunovs un viņu kolēģis Antons Čudajkins, izmantojot Planku un citu observatoriju, kas pētīja kosmisko mikroviļņu fona starojumu, un pirmās Visuma galaktikas, apkopotos datus mēģināja aprēķināt, cik daudz tumšās matērijas bija jāsadalās.
Reklāmas video:
Kā parādīja viņu aprēķini, tumšās vielas sabrukšana patiešām var izskaidrot, kāpēc šīs vielas novērojumu rezultāti ar "Planck" palīdzību neatbilst tuvāko galaktiku kopu novērojumu datiem.
Interesanti, ka tas prasa salīdzinoši neliela tumšās vielas daudzuma sabrukšanu - no 2,5 līdz 5% no tās kopējās masas, kuras daudzums gandrīz nav atkarīgs no tā, kādām pamatīpašībām vajadzētu būt Visumam. Tagad, kā skaidro zinātnieki, visa šī viela ir sabrukusi, un pārējā tumšā viela, kurai ir stabils raksturs, izturas tā, kā aprakstīts CDM teorijā. No otras puses, ir arī iespējams, ka tā turpina sadalīties.
“Tas nozīmē, ka mūsdienu Visumā tumšās vielas ir par 5% mazāk nekā agrīnā ūdeņraža un hēlija molekulu veidošanās laikmetā pēc Visuma dzimšanas. Tagad mēs nevaram pateikt, cik ātri šī nestabilā daļa sadalījās, iespējams, tumšā matērija turpina sadalīties arī tagad, lai gan tas jau ir vēl viens daudz sarežģītāks modelis,”secina Tkačovs.
