მაინც რა ასაკისაა სამყარო?

 ადამიანებს ძველთაგანვე აინტერესებდათ სამყაროს ასაკი. მართალია, მას პასპორტი არ აქვს, რომ ჩაგვეხედა და ეს თარიღი გვენახა, მეცნიერებმა მაინც შეძლეს ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა, თუმცა, არც თუ ისე დიდი ხნის წინ.

 ბაბილონელები და ბერძენები თვლიდნენ, რომ სამყარო მარადიული და უცვლელია, ხოლო ინდუსმა ქრონოლოგებმა ჩვ.წ. აღიცხვამდე 150 წელს დაადგინეს, რომ მისი ასაკი ზუსტად 1 972 949 091 წელია. 1642 წელს, ინგლისელმა თეოლოგმა ჯონ ლაითფუთმა, ბიბლიური ტექტსტების სკურპულოზური ანალიზით გამოითვალა, რომ სამყაროს შექმნა ჩვ.წ. აღრიცხვამდე 3929 წელს მოხდა. რამდენიმე წლის მერე, ირლანდიელმა ეპისკოპოსმა ჯეიმს აშერმა ეს თარიღი 4004 წლამდე გადაწია.

 თანამაედროვე მეცნიერების ფუძემდებლები, იოჰან კეპლერი და ისააკ ნიუტონიც, რაღა თქმა უნდა, არ იყვნენ გულგრილნი ამ თემის მიმართ. მართალია ისინი არა მარტო ბიბლიით, არამედ ასტრონომიითაც აპელირებდნენ, მათი გამოთვლები მაინც ღვთისმეტყველთა მსგავსი აღმოჩნდა – 3993 და 3988 წლები ჩვ.წ. აღიცხვამდე. ჩვენს განათლებულ  დროში, სამყაროს ასაკის დადგენა განსხვავებული მეთოდებით ხდება. ისტორიულ პროექციში რომ დავინახოთ, დასაწყისისთვის, ჩვენს პლანეტასა და მის შემომფარგლავ კოსმოსს დავაკვირდეთ.

 მკითხაობა ქვებით

 XVIII საუკუნის მეორე ნახევარში, მეცნიერებმა დედამიწისა და მზის ასაკის შეფასება ფიზიკური მოდელების საფუძველზე დაიწყეს. 1787 წელს, ფრანგი ნატურალისტი ჟორჟ-ლუი ლეკლერკი მივიდა დასკვნამდე, რომ თუ ჩვენი პლანეტა გაჩენის დროს გამდნარი რკინის სფერო იყო, მაშინ ახლანდელ ტემპერატურამდე გასაცივებლად მას 75 დან 168 ათსი წელი დასჭირდებოდა. 108 წლის მერე, ირლანდიელმა მათემატიკოსმა და ინჟინერმა ჯონ პერიმ, დედამიწის სითბური ისტორია ახლიდან გამოითვალა და დაადგინა, რომ ის 2-3 მილიარდი წლისაა. XX საუკუნის დასაწყისშივე ლორდი კელვინი ფიქრობდა, რომ თუ მზე თანდათანობით იკუმშება და მხოლოდ გრავიტაციული ენერგიის გამონთავისუფლების ხარჯზე ანათებს, მაშინ მისი ასაკი რამდენიმე ასეული მილიონი წელი უნდა ყოფილიყო. იმ დროის გეოლოგები ვერც ამტკიცებდნენ და ვერც უარყოფდნენ ამ შეფასებებს, რადგან არ გააჩნდათ გეოქრონოლოგიის საიმედო მეთოდები.

 ХХ საუკუნის პირველი ათწლეულის შუაში, ერნსტ რეზერფორდმა და ამერიკელმა ქიმიკოსმა ბერტრამ ბოლტვუდმა, ქანების რადიომეტრული დათარიღება შეიმუშავეს, რომელმაც გვიჩვენა, რომ ჭეშმარიტებასთან ყველაზე ახლოს იყო პერი. ამავე საუკუნის 20-იან წლებში ნანახი იქნა მინერალები, რომელთა რადიომეტრული ასაკი დაახლოებით 2 მლრდ. წელს უტოლდებოდა. დამატებითი მონაცემების წყაროს ”ციური ქვები” – მეტეორიტები წარმოადგენდა. თითქმის ყველა მათი რადიომეტრული ანალიზი 4,4 – 4,6 მლრდ. წლის ინტერვალში თავსდებოდა.

 თანამედროვე ჰელიოსეისმოლოგია მზის ასაკის დადგენის საშუალებას იძლევა, რომელიც, ბოლო მონაცემებით, 4,56 – 4,58 მლრდ. წელს შეადგენს. თუ პროტომზიური ღრუბლის გრავიტაციული კონდენსაცია სულ რაღაც რამდენიმე მილიონი წელი გრძელდებოდა, მაშინ თამამად შეიძლება ითქვას, რომ ამ პროცესიდან ჩვენს დრომდე არა უმეტეს 4,6 მლრდ. წელია გასული. ამავე დროს, მზის შემადგენელი ჰელიუმზე მძიმე ბევრ ელემენტს შეიცავს, ისინი წინა თაობის ვარსკვლავების თერმობირთვულ ”ღუმელში” გაჩნდა, ვარსკვლავებისა, რომლებიც შემდეგ ზეახლებად აფეთქდა და სამყარო მძიმე ელემენტებით მოამარაგა. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ სამყარო მზის სისტემაზე გაცილებით ხნიერია. ამ მეტობის გასაგებად ჯერ ჩვენს გალაქტიკაში უნდა გავიდეთ, ხოლო შემდეგ კი მის საზღვრებს გარეთაც…

 თეთრი ჯუჯების კვალდაკვალ

 ჩვენი გალაქტიკის ასაკის გაგება სხვადასხვა მეთოდებითაა შესაძლებელი, განვიხილოთ ორი ყველაზე საიმედო. პირველი, თეთრი ჯუჯების ნათობის მონიტორინგს ეფუძნება. ეს კომპაქტური (დაახლოებით დედამიწის ზომის) და ცხელი ციური ობიექტები პრაქტიკულად ყველა ვარსკვლავის ევოლუციის ბოლო სტადიას წარმოგვიდგენს, ძალიან მასიური ვარსკვლავების გამოკლებით. თეთრ ჯუჯად გადასაქცევად ვარსკვლავმა მთლიანად უნდა დაწვას თავისი თერმობირთვული საწვავი და გადაიტანოს რამდენიმე კატაკლიზმი – მაგალითად, გარკვეული დროით გადაიქცეს წითელ გიგანტად.

 ტიპიური თეთრი ჯუჯა თითქმის მთლიანად ნახშირბადისა და ჟანგბადის იონებისგან შედგება, რომლებიც ელექტრონულ გაზში არის ჩაძირული, აქვთ თხელი ატმოსფერო, რომლის შემადგენლობაში წყალბადი და ჰელიუმი დომინირებს. ზედაპირის ტემპერატურა 8 000 დან 40 000 კელვინია, როცა ცენტრალური ნაწილი მილიონ და ათეულობით მილიონ გრადუსამდეა გავარვარებული. თეორიული მეთოდების თანახმად, ასევე შეიძლება გაჩნდეს ჯუჯები, შემდგარი ჟანგბადის, ნეონისა და მაგნიუმისაგან, თუმცა მათი არსებობა ჯერ კიდევ არ არის დამტკიცებული. თეორია ასევე ამტკიცებს, რომ ვარსკვლავები, მზეზე თითქმის ორჯერ მსუბუქი, სიცოცხლეს ჰელიუმიან თეთრ ჯუჯებად ასრულებენ. ასეთი ვარსკვლავები ძალიან ბევრია, ისინი წყალბადს ძალიან ნელა ”წვავენ”, რის გამოც ათეულობით და ასეულობით მილიონი წელი ცოცხლობენ. წყალბადის ამოსაწურად მათ ჯერ კიდევ არ ეყოთ დრო.

 თერმობირთვული რეაქციების ხარჯზე ჯუჯას დიდი ხნით ნათება რ შეუძლია, ის დაგროვებული ენერგიის ხარჯზე ანათებს და ნელ-ნელა ცივდება. ამ გაცივების ტემპის გამოთვლა შესაძლებელია, ანუ იმ დროის გამოთვლაც, რომელიც თავდაპირველი ტემპერატურიდან (ტიპიური თეთრი ჯუჯისთვის 150 000 К) დამზერადამდე გასაცივებლადაა საჭირო. რადგან ჩვენ გალაქტიკის ასაკი გვაინტერესებს, საჭიროა ყველაზე ხნიერი, ანუ ყველაზე ცივი თეთრი ჯუჯები ვეძებოთ. თანამედროვე ტელესკოპები შიდაგალქტიკური თეთრი ჯუჯების დანახვის საშუალებას იძლევა, რომელთა ზედაპირის ტემპერატურა 4000 კელვინამდეა, მათი ნათობა კი მზისაზე 30 000-ჯერ ნაკლებია. ჯერჯერობით ასეთები არ აღმოუჩენიათ – ან საერთოდ არ არსებობენ, ან არიან მცირე რაოდენობით. აქედან შეიძლება დავასკვნათ, რომ ჩვენი გალქტიკა 15 მილიარდ წელზე მეტი ასაკის არაა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, შესამჩნევი რაოდენობით ცივი თეთრი ჯუჯები იქნებოდა.

 ეს, ასაკის ზედა ზღვარია. ამჟამად ცნობილი ყველზე ცივი ჯუჯები 2002 და 2007 წლებში, ორბიტულმა ტელესკოპმა ”ჰაბლმა” დააფიქსირა – მათი ასაკი 11,5-12 მლრდ. წელია. ამას ემატება ჯუჯად გადაქცეული ვარსკვლავის ასაკი (ნახევარიდან, მილიარდამდე წელი). გამოდის, რომ ირმის ნახტომი 13 მლრდ. წელზე მეტი ხნისაა. მისი საბოლოო ასაკი, მიღებული თეთრ ჯუჯებზე დაკვირვების მეთოდით, დაახლოებით 13-15 მლრდ. წელია.

ბუნებრივი საათი

 რადიომეტრული დათარიღების თანახმად, დედამიწაზე, ყველაზე უფრო ძველ ქანებად რუხი გნეისი ითვლება, კანადის ჩრდილო-დასავლეთში არსებული ტბის სანაპიროდან – მისი ასაკი 4,03 მლრდ. წლადაა შეფასებული. კიდევ უფრო ადრე (4,4 მლრდ წლის წინ) ელემენტ ცირკონიუმის ბუნებრივი სილიკატები, მინერალ ცირკონის უწვრილესი მარცვლები კრისტალიზირდა, რომლებიც ავსტრალიის დასავლეთ ნაწილში გნეისებში აღმოაჩინეს. თუ დედამიწის ქერქი მაშინ უკვე არსებობდა, ჩვენი პლანეტა მეტი ასაკისა უნდა იყოს. რაც შეეხება მეტეორიტებს, ყველაზე უფრო ზუსტი დათარიღების საშუალებას ქვანახშირბადულ ხონდრიტებში არსებული კალციუმ-ალუმინის ჩანართები იძლევა, რომლებიც ახალდაბადებული მზის გარემომცველი გაზ-მტვროვანი ღრუბლიდან ფორმირების მერე პრაქტიკულად არ შეცვლილა. მეტეორიტების რადიომეტრული ასაკი 4 მლრდ. – 567 მლნ. წელს შეადგენს.

 სფერული მოწმობები

 მეორე მეთოდი, სფერული ვარსკვლავთგროვების კვლევას ეფუძნება, ისინი გალაქტიკის პერიფერიულ ზონებშია და მისი ცენტრის გარშემო ბრუნავს. ასეთ გროვებში გრავიტაციულად დაკავშირებული ასეულობით ათასიდან, მილიონზე მეტი რაოდენობის ვარსკვლავია. 

 სფერული გროვები ყველა დიდ გალაქტიკაშია. იქ ახალი ვარსკვლავები პრაქტიკულად არ იბადებიან, სამაგიეროდ, ხნიერი ვარსკვლავების ძალიან დიდი რაოდენობაა. ჩვენს გალაქტიკაში 160 ათასი ასეთი გროვაა რეგისტრირებული და მომავალში, ალბათ, კიდევ ორი-სამი ათეული კიდევ იქნება აღმოჩენილი. მათი ფორმირების მექანიზმი ბოლომდე არ არის ახსნილი, უმრავლესობა ჩვენი გალაქტიკის ჩამოყალიბების მერევე გაჩნდა. ამიტომ, უძველესი სფერული გროვების ფორმირების დათარიღება გალაქტიკის ასაკის ქვედა ზღვრის დადგენის საშუალებას მოგვცემს.

 ასეთი დათარიღება ტექნიკურად ძალიან ძნელია, თუმცა საკმაოდ მარტივ იდეას ეფუძნება. გროვას ყველა ვარსკვლავი (პატარადან ზემასიურებამდე) ერთი და იგივე გაზის ღრუბლისგან ყალიბდება და პრაქტიკულად ერთდროულად იბადება. დროთა განმავლობაში ისინი წყალბადის ძირითად მარაგებს წვავენ – ზოგი ადრე, ზოგი კი მოგვიანებით. ამ სტადიაზე ვარსკვლავი ძირითად მიმდევრობას ტოვებს და გარდაქმნათა სერიას განიცდის, რომლებიც ან მთლიანი გრავიტაციული კოლაფსით მთავრდება (ნეიტრონულ ვარსკვლავად ან შავ ხვრელად გადაქცევით), ან თეთრი ჯუჯის გაჩენით. ამიტომ, სფერული გროვის შემადგენელის შესწავლა ასაკის საკმაოდ ზუსტად დადგენის საშუალებას იძლევა. საიმედო სტატისტიკისთვის, რამდენიმე ათეული ასეთი გროვის შესწავლაა აუცილებელი.

 ეს სამუშაო სამი წლის წინ ასტრონომთა ჯგუფმა შეასრულა, რომლებიც ხსენებულ გროვებს კოსმოსური ტელესკოპის, ”ჰაბლის” საშუელებით  იკვლევდნენ. ჩვენი გალაქტიკის 41 სფერული გროვის მონიტორინგით დადგინდა, რომ მათი სშუალო ასაკი 12,8 მლრდ. წელია. რეკორდსმენები აღმოჩნდნენ NGC 6937 და NGC 6752, მზიდან 7 200 და 13 000 სინათლის წლის მანძილებზე. ისინი ნამდვილად არ არიან 13 მლრდ. წელზე ნაკლები ასაკის, თანაც მეორეს ასაკი 13,4 მლრდ. წელია (პლიუს მინუს 1 მლრდ. წელი).

 ჩვენი გალქტიკა თავის გროვებზე მეტი ხსნისაა. მისი პირველი ზემასიური ვარსკვლავები ზეახლებად აფეთქდა და კოსმოსში ბევრი მძიმე ელმენტის ბირთვები გააფრქვია, კერძოდ, ბერილიუმის სტაბილური იზოტოპის ბირთვები – ბერილიუმ-9. როცა სფერულმა გროვებმა ფორმირება დაიწყო, მათი ახლად დაბადებული ვარსკვლავები ბერილიუმს უკვე შეიცავდა, თან მით მეტს, რაც უფრო გვიან დაიბადა. მათ ატმოსფეროებში ბერილიუმის რაოდენობის დადგენით შეიძლება გაირკვეს, თუ რამდენად ახალგაზრდაა გროვა გალაქტიკაზე. როგორც NGC 6937-დან მიღებული მონაცემები მოწმობენ, ეს სხვაობა 200-300 მლნ. წელია. ანუ ამ და თეთრი ჯუჯების მეთოდით დადგენილი რიცხვები ერთმანეთის მსგავსია – 13,3 – 13,4 მლრდ. წელი.

 ჰაბლის კანონი

 საკითხის მეცნიერული თვალსაზრისით განხილვა წინა საუკუნის დასაწყისში გახდა შესაძლებელი. ოციანი წლების ბოლოს, ედვინ ჰაბლი და მისი ასისტენტი მილტონ ჰიუმასონი, გალაქტიკის გარეთ მდებარე ობიექტებამდე მანძილების დადგენაზე მუშაობდნენ, აქამდე ეს გალაქტიკები ჩვენი გალაქტიკის შემადგენელ ნისლეულებად ითვლებოდა.

 დამზერადი სინათლის ტალღების სპექტრის ხაზები, რომლებსაც შორეული გალაქტიკების ატომები ასხივებს, ლაბორატორილ პირობებში იგივე ატომების მიერ გამოსხივებულ სინათლის სპექტრისგან განსხვავდებოდა. ანუ მეზობელი გალაქტიკიდან გამოსხივებული სინათლის კვანტი, ლაბორატორიაში გამოსხივებული კვანტისგან განსხვავებით, სპექტრის წითელი ნაწილისკენაა წანაცვლებული. ჰაბლმა ამ მოვლენის საკმაოდ თამამი ინტერპერტირება მოახდინა და ის დოპლერის ეფექტით ახსნა. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ გალაქტიკები დედამიწას შორდება, რადგან მათი სპექტრიც წითელ წანაცვლებას განიცდის, რომლის მაჩვენებელი დაშორების სიჩქარის პროპორციულია.

 ჰაბლმა დაადგინა, რომ რაც უფრო შორსაა გალაქტიკა, მით მეტი სიჩქარით გვშორდება ის. სწორედ ხილული სამყაროს ასეთ გაფართოებას ეწოდა ჰაბლის კანონი. მათემატუკურად ის საკმაოდ ადვილად ფორმულირდება:

v=Hr

 სადაც v – გალაქტიკის ჩვენგან დაშორების სიჩქარეა, r – მანძილი გალაქტიკამდე, H – ე.წ. ჰაბლის მუდმივა (ის არც თუ ისე მუდმივი აღმოჩნდა). ეს უკანასკნელი, ექსპერიმენტით დგინდება, თანამედროვე მონაცემებით მისი დაახლოებითი მნიშვნელობა ასეთია – 70 კილომეტრი/წამში მეგაპარსეკზე (1 მპს დაახლოებით 3,3 მილიონი სინათლის წელია). დედამიწიდან 10 მეგაპარსეკის მანძილზე მდებარე გალქტიკა 700 კმ/წმ-ით გვშორდება, 100 მპს – 7000 კმ/წმ. და ა.შ. მართალია, ჰაბლმა ეს ყველაფერი ახლოს მდებარე გალაქტიკებზე დაკვირვებით დაადგინა, არც მერე აღმოჩენილი შორეული გალქტიკები ვარდება ამ კანონის მოქმედების სფეროდან.

 მთავარი, რაზეც ჰაბლის კანონი მიუთითებს: სამყარო ფართოვდება!  ანუ მას ჰქონდა საწყისი მომენტი დროში. თუ ასეთი გაფართოების ტემპის გათვალისწინებით სამყაროს განვითარებას უკან მივადევნებთ თვალს, ზემკვრივი და ცხელი პროტომატერიის წერტილამდე მივალთ, რომელიც აფეთქების მერე ფართოვდება და ცივდება, ასე გაჩნდა დიდი აფეთქების თეორია (უკეთესი კოსმოლოგიური მოდელი დღეისათვის არ არსებობს).

 შორეულ გალაქტიკებამდე მანძილისა და ჰაბლის მუდმივას ესქპერიმენტით დადგენით, ჩვენი სამყაროს ასაკის გაგებაც შეგვიძლია:

t=r/V

ჰაბლის კანონიდან გამომდინარე კი:

r/v=1/H

 ჯერ კიდევ 1927 წელს, ჟორჟ ლემეტრი ამბობდა, რომ ფარდობითობის თეორია გალაქტიკათა ურთიერთდაშორებას სამყაროს გაფართოებით ხსნის. ოთხი წლის მერე, მას ეყო სითამამე თავისივე დასკვნა ლოგიკურ დასასრულამდე დაეყვანა, წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ სამყარო პრაქტიკულად წერტილოვანი ჩანასახიდან გაჩნდა, უკეთესი ტერმინის არ არსებობის გამო მას ატომი შეარქვა. ამ პირველწყარო ატომს სტატიკურ მდგომარეობაში ყოფნა უსასრულოდ შეეძლო, თუმცა მისმა ”აფეთქებამ” გაფართოებადი სივრცე გააჩინა, შევსებული მატრიითა და გამოსხივებით, რომელმაც ზღვრულ დროში, ახლანდელ სამყაროს მისცა დასაწყისი. თავის პირველივე სტატიაში ლემეტრმა, ჰაბლის ფორმულის სრული ანალოგი გამოიყვანა, იმ დროისათვის ცნობილი მონაცმებით ზოგიერთი გალაქტიკის სიჩქარესა და დისტანციაზე, პრაქტიკულად პროპორციულობის იგივე კოეფიციენტი მიიღო, როგორიც ჰაბლმა. თუმცა, მისი ნაშრომი ფრანგულ ენაზე ნაკლებად ცნობილ ბელგიურ ჟურნალში გამოქვეყნდა და შეუმჩნეველი დარჩა. ასტრონომთა უმრავლესობამ პუბლიკაციის შესახებ ინგლისურად თარგმნის მერე, მხოლოდ 1931 წელს შეიტყო.

 ჰაბლის დრო

 ლემეტრის ამ და ჰაბლის უფრო გვიანდელი ნაშრომებიდან, ასევე სხვა კოსმოლოგების ნაშრომებიდან გამოდიოდა, რომ სამყაროს ასაკი დამოკიდებულია სიდიდეზე – 1/H_. რომელსაც ახლა ჰაბლის დროს უწოდებენ. ამ დამოკიდებულების ხასიათი სამყაროს აგებულების კონკრეტული მოდელით განისაზღვრება. თუ ჩავთვლით, რომ ჩვენ, გრავიტაციით დაკავშიერბული მატერიითა და გამოსხივებით შევსებულ ბრტყელ სამყაროში ვცხოვრობთ, მაშინ მისი ასაკის გამოთვლის დროს 1/H უნდა გავამრავლოთ 2/3-ზე.

 სწორედ აქ გაჩნდა გაურკვევლობა. ჰაბლისა და ჰიუმასონის გამოთვლებით 1/H-ის რიცხვითი მნიშვნელობა დაახლოებით 1,8 მლრდ. წელია. ანუ სამყარო 1,2 მლრდ. წლის წინათ გაჩნდა, რაც დედამიწის ასაკის იმ დროისათვის დადგენილ ყველაზე უფრო შემცირებულ ასაკობრივ მონაცემს აშკარად ეწინააღმდეგებოდა. ამ სირთულიდან თავის დაღწევა გალაქტიკების ურთიერთდაშორების სიჩქარის შემცირებით შეიძლებოდა. დროთა განმავლობში ეს დაშვებაც დამტკიცდა, თუმცა პრობლემა მაინც ვერ გადაწყდა. წინა საუკუნის ბოლოს, ოპტიკური ასტრონომიის დახმარებით მიღებული მონაცემების მიხედვით, 1/H შეადგენს 13 – 15 მლრდ. წელს. ასე რომ, სხვაობა მაინც რჩებოდა, რადგან სამყარო ითვლებოდა და ითვლება სიბრტყედ, ხოლო ჰაბლის დროის ორი მესამედი, გალაქტიკის ასაკის ყველაზე უფრო მოკრძალებულ მონაცემზე გაცილებით ნაკლები იყო.

 ცარიელი სამყარო

 ბოლო მონაცემების მიხედვით, ჰაბლისეული დროის ქვედა ზღვარი 13,8 მლრდ. წელს შეადგენს, ხოლო ზედა 14 მლრდ. წელს. გამოდის, რომ სანმყაროს ასაკი დაახლოებით ახლანდელი ჰაბლისეული დროის ტოლია. ასეთი ტოლობის მკაცრად დაცვა სრულიად ცარიელ სამყაროში მოხდება, სადაც არც გრავიტირებული მატერიაა და არც გრავიტირების საწინააღმდეგო ველები. ჩვენს სამყაროში კი ერთიც ბევრია და მეორეც. საქმე იმაშია, რომ სამყარო შენელებითაც ფართოვდებოდა, ხოლო შემდეგ გაფართოების სიჩქარემ ზრდა დაიწყო, ამჟამად ეს ურთიერთსაწინააღმდეგო ტენდენციები თითქმის აკომპენსირებს ერთმანეთს.

 ეს წინააღმდეგობა 1998-99 წლებში მოიხსნა, როცა ასტრონომთა ორმა ჯგუფმა დაამტკიცა, რომ სამყარო უკანასკნელი 5-6 მლრდ. წლის განმავლობაში აჩქარებით ფართოვდება. ჩვეულებრივ, ეს აჩქარება იმით აიხსნება, რომ ჩვენს სამყაროში ანტიგრავიტაციული ფაქტორის ზეგავლენა გაიზარდა, ლაპარაკია ე.წ. ბნელ ენერგიაზე, რომლის სიმკვრივე დროში არ იცვლება. კოსმოსის გაფართოებასთან ერთად გრავიტირებული მატერიის სიმკვრივე მცირდება, რის გამოც ბნელი ენერგია სულ უფრო წარმატებულად უწევს კონკურნციას მიზიდულობის ძალას. სამყაროს არსებობის დრო ანტიგრავიტაციული კომპონენტით მასში სულაც არ უნდა უტოლდებოდეს ჰაბლისეული დროის ორ მესამედს. ეს აღმოჩენა 2011 წელს ნობელის პრემიით იქნა დაფასებული. მან ასტრონომიულ და კოსმოლოგიურ მონაცემებს შორის არსებული შეუსაბამობა გაქრო. ის ასევე სამყაროს ასაკის დადგენის ახალი მეთოდის პრელუდიადაც იქცა.

 კოსმოსური რიტმები

 2001 წლის 30 ივნისს, ნასამ ზონდი Explorer 80 გაუშვა კოსმოსში, რომელსაც ორი წლის მერე სახელი გადაარქვეს და WMAP-ი უწოდეს (ვილკინსონის მიკროტალღური გამოსხივების ანიზოტროპიის მკვლევარი). მისი აპარატურა რელიქტური გამოსხივების ტემპერატურული ფლუქტუაციების რეგისტრირების საშუალებას იძლევა, კუთხის ოცდამეათედი გარჩევადობის შესააძლებლობით. მაშინ უკვე ცნობილი იყო, რომ ამ გამოსხივების სპექტრი თითქმის მთლიანად ემთხვეოდა იდეალურად შავი სხეულის სპექტრს, გამთბარს 2,725 კელვინამდე, ხოლო მისი ტემპერატურის ცვლილება ”მსხვილმარცვლოვანი” გაზომვებისას კუთხური შესაძლებლობით 10 გრადუსი, არ აჭარბებდა 0,000036 კელვინს. თუმცა ზონდ WMAP-ის ”წვრილმარცვლოვან” სკალაზე ეს მონაცემი 6-ჯრ მეტი იყო (დაახლოებით 0,0002 К). რელიქტური გამოსხივება ლაქებიანი აღმოჩნდა, დანაწევრებული ოდნავ მეტად და ოდნავ ნაკლებად გამთბარი მონაკვეთებით.

 რელიქტური გამოსხივების ფლუქტუაციები ელექტრონულ-ფოტონური გაზის სიმკვრივის რხევებითაა გამოწვეული, რომლებიც ერთ დროს კოსმოსურ სამყაროს ავსებდა. ნულამდე  ის დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 380 000 წლის მერე დაეცა, როცა ფაქტიურად ყველა თავისუფალი ელექტრონი წყალბადის, ჰელიუმისა და ლითიუმის ბირთვებს შეუერთდა, რის შედეგადაც ნეიტრალური ატომები გაჩნდა. სანამ ეს მოხდებოდა, ელექტრონულ-ფოტონურ გაზში ბგერითი ტალღები ვრცელდებოდა, რომლებზეც ბნელი მატერიის გრავიტაცია მოქმედებდა. ეს ტალღები, ან, როგორც ასტროფიზიკოსები ამბობენ, აკუსტიკური ოსცილაციები, რელიქტური გამოხივების ანაბეჭდზე თავიანთ კვალს ტოვებდა. ეს სპექტრი კოსმოლოგიის მათემატიკური აპარატითა და მაგნიტური ჰიდროდინამიკით შეიძლება გაიშიფროს, რაც სამყაროს ასაკის ახლებურად შეფასების საშუალებას იძლევა. თანამედროვე გამოთვლებით, მისი ყველაზე უფრო შესაძლო ხანგრძლივობა 13,72 მლრდ. წელია. ზონდ WMAP-ის ყველა შესაძლო არაზუსტობების გათვალისწინებით, სამყაროს ასაკი 13,5-დან 14 მილიარდამდე წელია.

 ევროპული ”პლანკი” ორბიტაზე 2009 წელს გაიყვანეს, ხოლო ცის მთლიანი სკანირება მან 2010 წელს დაასრულა. მისია, დეტექტორების გამაცივებელი თხევადი ჰელიუმის ამოწურვამდე იქნა გაგრძელებული.

 მაღალი სიშირის მიმღების გამაცივებელი ჰელიუმი – 3, 2012 წელს გათავდა, ხოლო დაბალსიხშირული ინსტრუმენტის გამაცივებელი ჰელიუმი – 4, უახლოეს მომავალში გათავდება. ინსტრუმენტი ამერიკულ WMAP-ზე ძლიერია, უკეთესი კუთხური შესაძლებლობით, მეტი მგრძნობელობით, სიხშირეთა მეტი დიაპაზონით. ბუნებრივია, მეცნიერები”პლანკის” კოსმოსლოგიური შედეგების გამოცხადებას დიდი ინტერესით ელოდნენ. ასტროფიზიკური შედეგები უკვე გამოცხადდა, მასში ბევრი საინტერესო მასალაა, მაგალითად, გალაქტიკური გროვების შემაერთებელი გავარვარებული გაზები. მთავარი კოსმოლოგიური პრესრელიზი კი 21 მარტს გამოქვეყნდა.
 მონაცემთა ხარისხი ნამდვილად დიდებულია. რელიქტური გამოსხივების რუკა გაცილებით მკაფიოა, ვიდრე WMAP-ის. ”პლანკით” შექმნილი მრუდი WMAP-ითა და ზედაპირული მიკროტალღური ტელესკოპებით ერთობლივად მიღებულ სურათს ფარავს. პრეციზიული(მაღალი სიზუსტის) კოსმოლოგია კიდევ უფრო პრეციზიული ხდება, თუმცა, ძირითადად, ”პლანკის” ნაშრომში არაფერი პრინციპულად განსხვავებული არ არის.
წარმოდგენილ იქნა შეცდომათა ინტერვალები რამდენიმე მნიშვნელოვან სიდიდეებზე, WMAP-ისა და ”პლანკის” მონაცემთა ერთმანეთთან მიახლოებით – ოდნავ ცოტა ბნელი ენერგია, ოდნავ მეტი ბნელი მატერია(24%-ის ნაცვლად 26%).
მასმედიაში გაჟღერებული ინფორმაციის შესახებ, სამყაროს ასაკის ”მომატებასთან” დაკავშირებით WMAP-ის შედეგებთან შედარებით, გადამეტებულია, ის უბრალოდ კიდევ უფრო დაზუსტდა – 13,8 მილიარდი წელი, პლიუს – მინუს 30 მილიონი.
ის რაც ფიზიკოსებისთვის არის მნიშვნელოვანი – შემცირებულია ”ნეიტრინოთა” ტიპების ეფექტური რიცხვი. სიტყვა ”ნეიტრინო” ბრჭყალებში იმიტომაა, რომ ნებისმიერი სუსტად ურთიერთქმედი ნაწილაკი შეიძლება მოერგოს ამ როლს. ადრე ნეიტრინოთა ტიპები ოთხად იყო შეფასებული, ახლა – სამად, რომლებიც უკვე ცნობილი არიან. თითქმის ორჯერაა შემცირებული სამი ტიპის ნეიტრინოთა მასური ჯამი: თუ ყველა ძალებს გავითვალისწინებთ – 24 ელექტრონვოლტი (ახალი ინგრედიენტი).
კარგია და მნიშვნელოვანი, რომ ”პლანკმა” WMAP-ის შეფასება სამყაროს სიმკვრივის პირველადი შეშფოთებების სპექტრის დახრილობაზე დაადასტურა. სპექტრის დახრილობის მაჩვენებელი სიბრტყისგან ორივე აპარატის მონაცემთა მიხედვით 0,04-ით არის განსხვავებული, თუმცა ”პლანკმა” ამ გადახრის სტატისტიკური მნიშვნელობა კიდევ უფრო გაზარდა. შედეგების მნიშვნელობა იმაში მდგომარეობს, რომ ეს თვით სამყაროს გაჩენის აქტს ეხება – კოსმოსლოგიურ ინფლაციას და ამტკიცებს, რომ მეცნიერთა წარმოდგენები მართებულია (ყოვლისშემძლე ინფლაცია).
გამოქვეყნებულ მასალებში სენსაციების არ არსებობის ”ანაზღაურებას” მონაცემებში ანომალიების არსებობით ცდილობენ. ცივი (ცისფერი) ლაქა ქვემოთ და მარჯვნივ უფრო ცივია, ვიდრე უნდა იყოს. ამ ”საფრთხობელებს” (”ბოროტების ღერძი” კიდევ) დიდი სიხარულით ითვისებენ ჟურნალისტები. სინამდვილეში, ყველა ამ ”ანომალიას” მარგინალური სტატისტიკური მნიშვნელობა გააჩნია, ხოლო მონაცემთა ნებისმიერ დიდ მასივში მარგინალური გადახრები ყოველთვის მოიძებნება.

 ეს, ყველაფერი არ არის. ”პლანკის” მონაცემთა მხოლოდ 2/5-ია დამუშავებული. სიზუსტე კიდევ გაიზრდება, შესაძლებელია, რაიმე მართლაც გასაკვირი გამოვლინდეს. ყველაზე გამორჩეული, რაც შეიძლება გამოჩნდეს – რელიქტური გამოსხივების პოლარიზაციის რუკაზე რელიქტური გრავიტაციული ტალღების ნიშნები. თუმცა, ამის იმედი არც თუ ისე დიდია.

 ამგვარად, ასტრონომები, აფასებენ რა სამყაროს ასაკს სამი განსხვავებული მეთოდით, მსგავს შედეგებს ღებულობენ. ამიტომ ახლა ჩვენ უკვე ვიცით (ან გვგონია რომ ვიცით), როდის გაჩნდა ჩვენი სამყარო – ყოველ შემთხვევაში, რამდენიმე ასეული მილიონი წლის სიზუსტით. ალბათ, მომავალი თაობა ამ საუკუნოვანი გამოცანის ამოხსნის ამბავს ასტროფიზიკის ყველაზე შთამბეჭდავი მიღწევების სიაში შეიტანს.