მაინც რა ასაკისაა სამყარო?

 ადამიანებს ძველთაგანვე აინტერესებდათ სამყაროს ასაკი. მართალია მას პასპორტი არა 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 განათლებულUndecided 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 დროისთვის 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 აჩვენა, რომ ჭეშმარიტებასთან ყველაზე ახლოს პერი იყო. ამავე საუკუნის 20-იან წლებში ნანახი იქნა მინერალები, რომელთა რადიომეტრული ასაკი დაახლოებით 2 მლრდ. წელს უტოლდებოდა. დამატებითი მონაცემების წყაროს ”ციური ქვები” – მეტეორიტები წარმოადგენდნენ. 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 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 მზიური ნივთიერება ბევრ ჰელიუმზე მძიმე ელემენტს შეიცავს, ისინი წინა თაობის ვარსკვლავების თერმობირთვულ ”ღუმელში” გაჩნდნენ, ვარსკვლავებისა, რომლებიც შედმეგ ზეახლებად აფეთქნენ და სამყარო მძიმე ელემენტებით მოამარაგეს. 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 არიან ჩაძირულები, აქვთ თხელი ატმოსფერო, რომლის შემადგენლობაში წყალბადი და ჰელიუმი დომინირებენ. ზედაპირის ტემპერატურა 8 000 დან 40 000 კელვინია, როცა ცენტრალური ნაწილი მილიონ და ათეულობით მილიონ გრადუსამდეა გავარვარებული. თეორიული მეთოდების თანახმად, ასევე შეიძლება გაჩნდნენ ჯუჯები, შემდგარნი 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. მათ წყალბადის ამოსაწურად ჯერ კიდევ არ ეყოთ დრო.

 ჯუჯას თერმობირთვული რეაქციების ხარჯზე დიდი ხნით ნათება რ შეუძლია, ის დაგროვებული ენერგიის ხარჯზე ანათებს და ნელ-ნელა ცივდება. ამ გაცივების ტემპების გამოთვლა შესაძლებელია, ანუ იმ დროის გამოთვლაც, რომელიც თავდაპირველი ტემპერატურიდან(ტიპიური თეთრი ჯუჯასთვის 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 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. რა შეიძლება ითქვას სიცოცხლეზე? ამჟამად ცნობილი ყველზე ცივი ჯუჯები 2002 და 2007 წლებში ორბიტალურმა ტელესკოპმა ”ჰაბლმა” დააფიქსირა. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ 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 კრისტალიზირდნენ, რომლებიც გნეისებში ავსტრალიის დასავლეთ ნაწილში არმოაჩინეს. თუ მაშინ დედამიწის ქერქი 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 გაზურმტვროვანი ღრუბლიდან ფორმირების მერე პრაქტიკულად არ შეცვლილან. მეტეორიტების რადიომეტრული ასაკი 4 მლრდ. 567 მლნ. წელს შეადგენს.

 სფერული მოწმობები

 მეორე მეთოდი სფერული ვარსკვლავთგროვების კვლევას ეფუძნება, ისინი გალაქტიკის პერიფერიულ ზონებში იმყოფებიან და მისი ცენტრის გარშემო ბრუნავენ. ასეთი 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 ზღვარის დადგენის საშუალებას მოგვცემს.

 ასეთი დათარიღება ტექნიკურად ძალიან ძნელია, თუმცა საკმაოდ მარტივ იდეას ეფუძნება. გროვას ყველა ვარსკვლავი(პატარადან ზემასიურებამდე) ერთი და იგივე გაზური ღრუბლისგან ყალიბდება და პრაქტიკულად ერთდროულად იბადებიან. 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 ჯუჯას გაჩენით. ამიტომ სფერული გროვას შემადგენელის შესწავლა ასაკის საკმაოდ ზუსტად დადგენის საშუალებას იძლევა. საიმედო სტატისტიკისთვის აუცილებელია რამდენიმე ათეული ასეთი გროვას შესწავლა.

 ასეთი სამუშაო სამი წლის წინ ასტრონომთა ჯგუფმა შეასრულა, რომელბიც კოსმოსური ტელესკოპის ”ჰაბლის” საშუელებით ხსენებულ გროვებს იკვლევდნენ. ჩვენი გალაქტიკის 41 სფერული გროვას მონიტორინგით დადგინდა, რომ მათი სშუალო ასაკი 12,8 მლრდ. წელია. რეკორდსმენები აღმოჩნდნენ NGC 6937 და NGC 6752, მზიდან 7200 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 თავისი გროვებზე მეტი ხსნისაა. მისი პირველი ზემასიური ვარსკვლავები ზეახლებად აფეთქდნენ და კოსმოსში ბევრი მძიმე ელმენტის ბირთვები გააფრქვიეს, კერძოდ, ბერილიუმის სტაბილური იზოტოპის ბირთვები – ბერილიუმ-9. როცა სფერულმა გროვებმა ფორმირება დაიწყეს, მათი ახლად დაბადებული ვარსკვლავები ბერილიუმს უკვე შეიცავდნენ, თან მიტ მეტს, რაც უფრო გვიან დაიბადნენ. მათ ატმოსფეროებში ბერილიუმის რაოდენობის დადგენით შეიძლება გაირკვეს, თუ რამდენად ახალგაზრდა 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 მყოფ ობიექტებამდე მანძილების დადგენაზე მუშაობდნენ, აქამდე ეს გალაქტიკები ჩვენი გალაქტიკის შემადგენელი ნისლეულები ეგონათ.

 დამზერადი სინათლის ტალღების სპექტრის ხაზები, რომლებსაც შორეული გალაქტიკების ატომები ასხივებდნენ, ლაბორატორილ პირობებში იგივე ატომების მიერ გამოსხივებულ სინათლის სპექტრისგან განსხვავდებოდნენ. 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 შორდებიან, 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 მიდმივი 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 მყოფი გალქტიკა 700 კმ/წმ-ით გვშორდება, 100 მპს – 7000 კმ/წმ. და ა.შ. მართალია, ჰაბლმა ეს ყველაფერი ახლოს მყოფ გალაქტიკებზე დაკვირვებით დაადგინა, არც მერე აღმოჩენილი შორეული გალქტიკები არ ვარდებიან ამ კანონის მოქმედების სფეროდან.

 მთავარი და თითქოს შეუძლებელი, რაზეც ჰაბლის კანონი მიუთითებს: სამყარო ფართოვდება!  ანუ მას ჰქონდა საწყისი მომენტი დროში. თუ, წარმოდგენაში, ასეთი გაფართოების ტემპების 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 მანძილის და ჰაბლის მუდმივას ესქპერიმენტით დადგენით, ჩვენ სამყაროს ასაკის გაგებაც შეგვიძლია:

t=r/V

ჰაბლის კანონიდან გამომდინარე კი

r/v=1/H

 ჯერ კიდევ 1927 წელს ჟორჟ ლემეტრმა აჩვენა, რომ ფარდობითობის თეორია გალაქტიკათა ურთიერთდაშორებას სამყაროს გაფართოებით ხსნიდა. 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” გააჩინა გაფართოებადი სივრცე, 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.

 ჰაბლისეული დრო

 ლემეტრის ამ და ჰაბლის უფრო გვიანდელი ნაშრომებიდან, ასევე სხვა კოსმოლოგების ნაშრომებიდან გამოდიოდა, რომ სამყაროს ასაკი დამოკიდებულია სიდიდეზე – 1/H. რომელსაც ახლა ჰაბლისეულ დროს უწოდებენ. ამ დამოკიდებულების ხასიათი სამყაროს აგებულების კონკრეტული მოდელით განისაზღვრება. თუ ჩავთვლით, რომ ჩვენ გრავიტაციით დაკავშიერბულ 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 დან 15 მლრდ. წელს. ასე რომ სხვაობა მაინც რჩებოდა, რადგან სამყარო ითვლებოდა და ითვლება სიბრტყედ, ხოლო ჰაბლისეული დროის ორი მესამედი გალაქტიკის ასაკის ყველაზე უფრო მოკრძალებულ მონაცემზე გაცილებით ნაკლები იყო.

 ცარიელი სამყარო

 ბოლო მონაცემების მიხედვით, ჰაბლისეული დროის ქვედა ზღვარი 13,5 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 აწინააღმდეგო ველები. ჩვენს სამყაროში კი ერთიც ბევრია და მეორეც. საქმე იმაშია, რომ სამყარო თავიდან შენელებით ფართოვდებოდა, ხოლო შემდეგ გაფართოების სიჩქარემ ზრდა დაიწყო, ამჟამად ეს ურთიერთსაწინააღმდეგო ტენდენციები თითქმის აკომპენსირებენ 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 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 ასტრონომულ და კოსმოლოგიურ მონაცემებს შორის არსებული შეუსაბამობა გაქრო. ის ასევე სამყაროს ასაკის დადგენის ახალი მეთოდის პრელუდიადაც იქცა.

 კოსმოსური რიტმები

 2001 წლის 30 ივნისს ნასამ კოსმოსში ზონდი Explorer 80 გაუშვა, რომელსაც ორი წლის მერე სახელი გადაარქვეს და WMAP-ი უწოდეს(უილკინსონისეული 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, რომელიც ერთ დროს კოსმოსურ სამყაროს ავსებდა. ის ნულამდე დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 380 000 წლის მერე დაეცა, როცა ფაქტიურად ყველა თავისუფალი ელექტრონი წყალბადის, ჰელიუმის და ლითიუმის ბირთვებს შეუერთდა, რის შედეგადაც გაჩნდნენ ნეიტრალური ატომები. სანამ ეს მოხდებოდა, ელექტრონულ-ფოტონურ გაზში ბგერითი ტალღები ვრცელდებოდნენ, რომლებზეცნელი მატერიის გრავიტაცია მოქმედებდა. ეს ტალღები, ან, როგორც ასტროფიზიკოსები ამბობენ, აკუსტიკური ოსცილაციები, რელიქტური გამოხივების ანაბეჭდზე თავიანთ კვალს ტოვებდნენ. 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 მლრდ. 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 დაბლა მარჯვნივ უფრო ცივია, ვიდრე უნდა იყოს. ამ ”საფრთხობელებს”(”ბოროტების ღერძი” კიდევ) დიდი სიხარულით ითვისებენ ჟურნალისტები. სინამდვილეში, ყველა ამ ”ანომალიას” მარგინალური სტატისტიკური მნიშვნელობა გააჩნიათ, 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 უფრო 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 მეთოდებით, 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 უფრო შთამბეჭდავი მიღწევების სიაში შეიტანს.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.