Posted by განახლდა: 15/10/2026
მეცნიერებმა ბნელ მატერიაზე საუბარი მაშინ დაიწყეს, როცა შენიშნეს, რომ ირმის ნახტომის გარე ნაწილში ვარსკვლავები იმაზე სწრაფად მოძრაობენ, ვიდრე წესით უნდა მოძრაობდნენ, რაც ჩვენი გალაქტიკის ხილული დისკოს გარშემო არსებული ბნელი მატერიის მიზიდულობით უნდა ყოფილიყო გამოწვეული. ახალი მონაცემები რაღაც უცნაურს აჩვენებს: წინა დაკვირვებები შეცდომა იყო, ხოლო თუ ახალს დავუჯერებთ, ირმის ნახტომი გამონაკლისია, სადაც ბნელი მატერია თითქმის არ არის (ფრიც ცვიკი(Fritz Zwicky) და ვალტერ ბაადე(Valter Baade)).
დაახლოებით ორმოცი წლის წინ, ასტრონომებმა ააგეს გალაქტიკაში ვარსკვლავთა ბრუნვის ე.წ. მრუდი. მის ერთ ღერძზე წარმოდგენილი იყო ჩვენი გალაქტიკის ცენტრის გარშემო ვარსკვლავების ბრუნვის სიჩქარე, ხოლო მეორეზე – მანძილი ამავე ცენტრიდან. ჩვეულებრივ, რაც უფრო შორსაა ობიექტი თავისი სისტემის ცენტრიდან, მით უფრო ნელა ბრუნავს იგი. მაგალითად, ასეა მზის სისტემის პლანეტების შემთხვევაში. ბრუნვის მრუდზე გალაქტიკის ცენტრიდან დაშორებასთან ერთად ვარსკვლავების ბრუნვის სიჩქარის შემცირება თითქმის არ შეინიშნებოდა. ეს გახდა ბნელი მატერიის კონცეფციის ერთ-ერთი მთავარი საყრდენი, რომელიც სამყაროში ჩვეულებრივზე რამდენჯერმე მეტია. მსგავსი „ბრტყელი“ ბრუნვის მრუდები მოგვიანებით სხვა გალაქტიკებისთვისაც შეადგინეს (ბნელი მატერია- WIMP, PIDM თუ HYPER?).
ჩვენსავე გალაქტიკაში ბრუნვის მრუდის აგება, რამდენადაც უცნაური არ უნდა იყოს, უფრო რთულია, ვიდრე სხვებში. საქმე იმაშია, რომ მისი მნიშვნელოვანი ნაწილი ჩვენთვის დაფარულია ირმის ნახტომის ბირთვის მიღმა, მაშინ როცა მრავალი სხვა გალაქტიკის დაკვირვებისას ასეთი სირთულე არ არსებობს. 2020-იან წლებში ეს პრობლემა, როგორც ჩანს, მოიხსნა: კოსმოსურმა ტელესკოპმა „გაიამ“ მრავალი ვარსკვლავის მოძრაობის სიჩქარის შესახებ უპრეცედენტოდ ზუსტი მონაცემები მოგვცა (მოკლედ ჩვენი გალაქტიკის შესახებ).
როგორც Arxiv.org პრეტრინტების სერვერზე გამოქვეყნებული ნაშრომის ავტორებმა აღნიშნეს, სიტუაციის გარკვევის ნაცვლად, ამ ციფრებმა ის უფრო აირია. აღმოჩნდა, რომ ჩვენი გალაქტიკის ცენტრიდან 49 ათასი სინათლის წლის მანძილით დაშორებისას (რაც მისი ხილული დისკის კიდესთანაა ახლოს) ირმის ნახტომის ცენტრის გარშემო ვარსკვლავების ბრუნვის სიჩქარე მაინც მცირდება, თან მცირდება საკმაოდ მკვეთრად, თითქმის ისე, როგორც მზის სისტემაში. თანაც, ამ დაკვირვებების სტატისტიკური მნიშვნელოვნება სამი სიგმის ფარგლებშია. ანუ, ალბათობა იმისა, რომ ეს ნორმალური განაწილებიდან შემთხვევითი გადახრა არ არის 99,7 პროცენტია, მაგრამ, ამავდროულად, ძალიან არსებითი სიდიდეა. აქედან გამომდინარე, გალაქტიკის მასა სამიდან ხუთჯერ ნაკლებია, ვიდრე ითვლებოდა, თანაც ზუსტად ბნელი მატერიის ხარჯზე (ირმის ნახტომის მასა დააზუსტეს).
მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ თუ ყველაფერი ასეა, მაშინ სტანდარტული კოსმოლოგიური მოდელი წინააღმდეგობაშია დაკვირვებებთან. სხვათა შორის, მისი ალტერნატიული ნიუტონის მოდიფიცირებული დინამიკის თეორიაც (MOND) დარტყმის ქვეშ აღმოჩნდება. თუ სტანდარტულ კოსმოლოგიაში შეიძლება ვიფიქროთ იმაზე, თუ ერთ-ერთ გალაქტიკას თითქმის რატომ არ შეიძლება ჰქონდეს ბნელი მატერია (ასეთი სისტემები პრინციპში მაინც ცნობილია), MOND-ის შემთხვევაში თავად გრავიტაცია დიდ დისტანციებზე სხვაგვარად მუშაობს. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ არაბრტყელი ბრუნვის მრუდის მქონე გალაქტიკები საერთოდ არ უნდა არსებობდეს.
გამოდის, რომ ირმის ნახტომი არის გამონაკლისი გალაქტიკა დიდი პოპულარობის მქონე ორივე კოსმოლოგიურ სისტემაში, როგორც ძირითადში, ისე ალტერნატიულში. რა არის მიზეზი? ძირითადი ახსნა შეიძლება ორი იყოს. პირველი: ჩვენ ვცხოვრობთ NGC 1052-DF2 ან NGC 1052-DF4 ტიპის გამონაკლის გალაქტიკაში. ანუ ისეთებში, სადაც ბნელი მატერია რატომღაც ან საერთოდ არ არის, ან იმდენად ცოტაა, რომ დაკვირვებათა ამჟამინდელი სიზუსტე მისი პოვნის საშუალებას არ იძლევა.
ერთი შეხედვით, ბნელი მატერიის გარეშე არსებული გალაქტიკა ოქსიმორონად ჟღერს. ყოველ შემთხვევაში, თანამედროვე წარმოდგენებით, ცნობილი ტიპის გალაქტიკების ჩამოყალიბება თავად მათში ბნელი მატერიის არსებობის შედეგია. რადგან მასით ის ჩვეულებრივზე ბევრად მეტია, ის ადრეულ სამყაროში გაზის (და მოგვიანებით მტვრის) „მტვერსასრუტივით“ აგროვებდა და ქმნიდა ჩვეულებრივი მატერიის კონცენტრაციას, საიდანაც შემდგომში ვარსკვლავები წარმოიქმნებოდნენ. მიუხედავად ამისა, თეორიულად ეს შესაძლებელია. თუ შეჯახების შედეგად გალაქტიკის მასის ნაწილი ოდესღაც „მოპარული“ იქნა უფრო მასიურის მიერ (ან გაზი შეფერხდა და ამიტომ შეიძინა სიჩქარე, რომელიც მკვეთრად განსხვავდება ბნელი მატერიისგან), შესაძლებელია სცენარები, როდესაც ხილული მატერია დარჩა, ხოლო დანარჩენი – არა (დიდი აფეთქება – მოწმის მონათხრობი).
წარმოვიდგინოთ, რომ მზის სისტემიდან უცებ მზე გაქრა: პლანეტები და ასტეროიდები თითქმის დაუყოვნებლივ გაიფანტებოდა სხვადასხვა მხარეს, როგორც შურდულიდან ნასროლი ქვები. და მიუხედავად იმისა, რომ ბნელი მატერიის წილი გალაქტიკის მასაში პროცენტულად შეუსაბამოდ ნაკლებია, ვიდრე მზის მასა მის სისტემაში (99,9% !!!), ასეთ სცენარში გალაქტიკასაც შეიძლება პრობლემები შეექმნას. მრავალმა ვარსკვლავმა შეიძლება უბრალოდ დატოვოს იგი. თუმცა, ირმის ნახტომში მსგავსი სიტუაცია არ შეინიშნება: მისგან გაფრენილი ვარსკვლავების წილი მცირეა. ეს და რიგი სხვა ფაქტორები პირველ ახსნას ნაკლებად სარწმუნოს ხდის.
არსებობს მეორე ვარიანტიც, თანაც უფრო სავარაუდო. საქმე იმაშია, რომ ალბათობის სამი სიგმის მიუხედავად, „გაიას“ დაკვირვებები მაინც არ არის განაჩენი. ნაშრომის ავტორებმა აღნიშნეს, რომ წინა ნაშრომები, მიუხედავად იმისა, რომ ეფუძნება „გაიას“ ზუსტად იმავე დაკვირვებებს, ბრუნვის მრუდს სხვადასხვა სიჩქარით ხაზავენ და სხვაობები 5-10 კილომეტრს აღწევს წამში. მიზეზი ისაა, რომ ასეთ დაკვირვებებს სისტემური შეცდომების არცთუ ცოტა შესაძლო წყარო აქვთ. მათ გასათვალისწინებლად გამოიყენება საკმაოდ რთული გამოთვლები, რომლებსაც სხვადასხვა ჯგუფი გარკვეულწილად განსხვავებულად აკეთებს. შესაბამისად, შედეგებიც განსხვავებულია.
ასეთი შეცდომების წყაროები მრავალრიცხოვანია, მაგრამ განსაკუთრებით საინტერესოა მათ შორის ერთი, რომელსაც ავტორები განიხილავენ. საქმე ისაა, რომ ჩვენი გალაქტიკის დისკოს გარე უბნები შორსაა იდეალური სისწორისგან. მათში ვარსკვლავების რაოდენობა მოცულობის ერთეულზე ნაკლებია, დისკოს სისქე ბირთვიდან დაშორებასთან ერთად იზრდება (მიუხედავად იმისა, რომ ვარსკვლავების კონცენტრაცია მცირდება), ხოლო დაკვირვებად მნათობთა პოპულაცია გარე კიდეზე მკვეთრად „იჭრება“. რაც უფრო მცირეა სტატისტიკა კონკრეტული უბნის შესახებ, მით უფრო მაღალია მასში შეცდომების ალბათობა. ამ პირობებში დისკოს „მოჭრამ“ შეიძლება გამოთვლებში არტეფაქტი შეიტანოს: ბრუნვის მრუდის მკვეთრი ვარდნა მაშინაც კი, როდესაც ვარსკვლავების ჭეშმარიტი სიჩქარე ბრტყელ ბრუნვის მრუდს აჩვენებს.
მკვლევარები აღნიშნავენ, რომ „გაიას“ ახალი მონაცემებით ბრუნვის მრუდის ვარდნა დაახლოებით 30 კილომეტრია წამში. ხოლო დაკვირვებათა შეცდომების შესაძლო დიაპაზონი 10-დან 40 კილომეტრამდეა წამში, თუმცა მნიშვნელობები 40-თან ახლოს არსებითად ნაკლებად რეალისტურია, ვიდრე ისინი, რომლებიც 10-ს უახლოვდება. ასეთ პირობებში რთულია გამორიცხვა, რომ ირმის ნახტომში ბნელი მატერიის არსებობის კითხვის ნიშნის ქვეშ დაყენება ჯერ კიდევ ნაადრევია (მოუხელთებელი ბნელი მატერია; ირმის ნახტომის “გენეალოგიური ხე”).