“მოდიფიცირებული გრავიტაცია” ბნელი მატერიის ალტერნატივად

 ამჟამად, ბნელი მატერიის კონცეფცია ზოგადად მიღებული ჰიპოთეზაა, რომელიც მოწოდებულია, მეცნიერების მიერ  სამყაროს სიღრმეებში დაფიქსირებული შეუსაბამობები ახსნას. ეს იდეა, წინა საუკუნი 30-იან წლებში გაჩნდა, როგორც რეაქცია ასტრონომიულ დაკვირვებებზე, რომლებიც არ ჯდებოდა ნიუტონის გრავიტაციის კლასიკური თეორიის ჩარჩოებში. შემჩნეული იქნა, რომ ზოგიერთი ყველაზე მასიური კოსმოსური ობიექტები, მაგალითად, გალაქტიკათა გროვები, იმაზე სწრაფად ბრუნავს, ვიდრე მათში არსებული ხილული მატერიის მთლიანი მასით გენერირებული გრავიტაციული მიზიდულობა გამოიწვევდა. წარმოშობით შევეიცარიელმა, აშშ ასტროფიზიკოსმა, ფრიც ცვიკიმ (1898-1974) ივარაუდა, რომ ამ გროვებში მატერიის დიდი მასაა თავმოყრილი და ბნელი მატერია უწოდა მას.

 მეცნიერები, ბნელი მატერიის ცნების შემოღების დღიდან ცდილობენ დაამტკიცონ ან უარყონ მისი არსებობა. ახალი კვლევით, 150-ზე მეტ გალაქტიკაში იქნა აღმოჩენილი გრავიტაციული ეფექტები და გარე გამოვლინებები სასარგებლოდ ალტერნატიული მოდელისა, რომელსაც “მოდიფიცირებულ გრავიტაცას” უწოდებენ. ამ და სხვა ალტერნატიული თეორიების სასარგებლოდ, დიდი ძალისხმევის მიუხედავად, ვერაფრით ხერხდება ბნელი მატერიის შემადგენელი ნაწილაკების კვლების აღმოჩენა (ბნელი მატერიის ნაწილაკების დეტექტირების მცდელობები).

 ალტერნატიული თეორიების თვალსაზრისით, სრულიად დასაშვებია, რომ ბნელი მატერია საერთოდაც არ არსებობდეს, მის მაგივრად კი გრავიტაციასთან დაკავშირებული ფუნდამენტური ფიზიკური მოდელების დახვეწა იყოს მხოლოდ საჭირო. ჰიპოთეზათა ასეთი კლასი “მოდიფიცირებული გრავიტაციის” სახელით არის ცნობილი და ასტრონომების თქმით, მათ მტკიცებულებათა აღმოჩენა შეძლეს ამ კლასის ერთ-ერთი მოდელისთვის, რომელსაც ნიუტონის მოდიფიცირებულ დინამიკას უწოდებენ (Modified Newtonian dynamics, MOND).

 MOND-ი წარმოდგენილი იქნა 1983 წელს, ებრაელი ფიზიკოსის, მორდეჰაი მილგრომის მიერ. ამ მოდელის თანახმად, აჩქარების მცირე მნიშვნელობებისას გრავიტაციული ეფექტის ხასიათი გაცილებით ძლიერ ვლინდება, ვიდრე ამას ნიუტონის ტრადიციული კანონები აღწერს. ყველაფერ ამის გვერდითი ეფექტი ისაა, რომ გარკვეულ სივრცეში ობიექტების მოძრაობა არა მარტო ამ ობიექტების მასაზეა დამოკიდებული, არამედ ამ სივრცეში არსებული ყველა ობიექტის ჯამურ მასაზე. ეს მოვლენა გარე ველის ეფექტის სახელით არის ცნობილი (external field effect, EFE).

 ახლა კი, ასტრონომები ირწმუნებიან, რომ 153 სხვადასხვა გალაქტიკაში EFE-ს გამოვლინებაზე დამზერა შეძლეს. შესწავლილი იქნა გალაქტიკათა ბრუნვის მრუდები, რომლებიც ვარსკვლავებისა და გაზის გროვების ორბიტულ სიჩქარეთა შესახებ მონაცემებზე დაყრდობით ააგეს, გალაქტიკის ცენტრამდე ამ ობიექტთა დაშორებასთან თანაფარდობით. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ძლიერი გარე ველების ზემოქმედების ქვეშ მოქცეული გალაქტიკები მეტად მუხრუჭდებოდა, ვიდრე კოსმოსის შედარებით გაიშვიათებულ ადგილებში, ანუ სუსტი გარე გრავიტაციული ველის პირობებში. ეს ყველაფერი სრულად თავსდება MOND-თეორიის ჩარჩოებში, რამაც თვითონ ასტრონომებიც ძალიან გააკვირვა.

 ფედერიკო ლელი, კვლევის წამყვანი ავტორი – “ადრე ითვლებიდა, რომ გალაქტიკათა ბრუნვის მრუდებზე გარე ველების ზემოქმედების ეფექტი ძალიან სუსტი იყო. თვეების განმავლობაში ვახდენდით მონაცემთა სისტემიზირებასა და გადამოწმებებს. მხოლოდ ბოლოს გახდა ჩვენთვის ნათელი, რომ აღმოვაჩინეთ რაღაც, რაც ბნელი მატერიის ალტერნატიული თეორიის პირველი მტკიცებულება შეიძება იყოს”.

 მეცნიერების მიერ მიღებული შედეგები ძალზე დამაინტრიგებელია, ამან შეიძლება მეტი წონა მიანიჭონ MOND-თეორიას და ბიძგი მისცეს ასეთი კვლევების გაგრძელებას. ისიც არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ დღეისათვის, ბნელი მატერიის თეორიას დანარჩენებზე მეტი ფაქტობრივი მტკიცებულება გააჩნია, ამიტომ “კვარცხლბეკიდან” ამ თეორიის ჩამოსაგდებად, ალტერნატიული თეორიების მიმდევრებს კიდევ უფრო მეტი სამუშაოების ჩატარება მოუწევთ (ბნელი მატერია სამყაროს ”ბავშვობის დროინდელ” ფოტოზე; კიდევ ბნელი მატერიის შესახებ; ჰაბლის დაძაბულობა…).