რას ნიშნავს რძიანი გზა? რა არის ირმის ნახტომი? როგორი იქნება ირმის ნახტომის სიკვდილი

ჩვენი გალაქტიკა. ირმის ნახტომის საიდუმლოებები

გარკვეულწილად, ჩვენ უფრო მეტი ვიცით შორეული ვარსკვლავური სისტემების შესახებ, ვიდრე ჩვენი სახლის გალაქტიკის - ირმის ნახტომის შესახებ. მისი სტრუქტურის შესწავლა უფრო რთულია, ვიდრე სხვა გალაქტიკების სტრუქტურა, რადგან მისი შესწავლა შიგნიდან არის საჭირო და ბევრი რამ არც ისე ადვილი დასანახია. ვარსკვლავთშორისი მტვრის ღრუბლები შთანთქავს ათასობით შორეული ვარსკვლავის მიერ გამოსხივებულ შუქს.

მხოლოდ რადიო ასტრონომიის განვითარებით და ინფრაწითელი ტელესკოპების გამოჩენით შეძლეს მეცნიერებს გაეგოთ როგორ მუშაობს ჩვენი გალაქტიკა. მაგრამ ბევრი დეტალი დღემდე გაურკვეველია. ირმის ნახტომში ვარსკვლავების რაოდენობაც კი საკმაოდ უხეშად არის შეფასებული. უახლესი ელექტრონული საცნობარო წიგნები იძლევა ციფრებს 100-დან 300 მილიარდ ვარსკვლავამდე.

არც ისე დიდი ხნის წინ ითვლებოდა, რომ ჩვენს გალაქტიკას აქვს 4 დიდი მკლავი. მაგრამ 2008 წელს ვისკონსინის უნივერსიტეტის ასტრონომებმა გამოაქვეყნეს დაახლოებით 800000 ინფრაწითელი გამოსახულების დამუშავების შედეგები, რომლებიც გადაღებულია Spitzer Space Telescope-ის მიერ. მათმა ანალიზმა აჩვენა, რომ ირმის ნახტომს მხოლოდ ორი ხელი აქვს. რაც შეეხება დანარჩენ ტოტებს, ისინი მხოლოდ ვიწრო გვერდითი ტოტებია. ასე რომ, ირმის ნახტომი არის სპირალური გალაქტიკა ორი მკლავით. უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვენთვის ცნობილი სპირალური გალაქტიკების უმეტესობას ასევე აქვს მხოლოდ ორი მკლავი.

"სპიცერის ტელესკოპის წყალობით, ჩვენ გვაქვს შესაძლებლობა, გადახედოთ ირმის ნახტომის სტრუქტურას", - თქვა ასტრონომმა რობერტ ბენჯამინმა ვისკონსინის უნივერსიტეტიდან ამერიკის ასტრონომიული საზოგადოების კონფერენციაზე გამოსვლისას. „ჩვენ ვახვეწეთ ჩვენი გალაქტიკის გაგება ისე, როგორც საუკუნეების წინ, პიონერებმა, რომლებიც მოგზაურობდნენ მთელს მსოფლიოში, დახვეწეს და გადახედეს წინა იდეებს იმის შესახებ, თუ როგორ გამოიყურება დედამიწა“.

მე-20 საუკუნის 90-იანი წლების დასაწყისიდან, ინფრაწითელ დიაპაზონში ჩატარებულმა დაკვირვებებმა სულ უფრო შეცვალა ჩვენი ცოდნა ირმის ნახტომის სტრუქტურის შესახებ, რადგან ინფრაწითელი ტელესკოპები შესაძლებელს ხდის გაზისა და მტვრის ღრუბლებში დანახვას და იმის დანახვას, რაც მიუწვდომელია ჩვეულებრივი ტელესკოპებისთვის. .

2004 წელი – ჩვენი გალაქტიკის ასაკი შეფასდა 13,6 მილიარდ წელს. ცოტა ხნის შემდეგ გაჩნდა. თავდაპირველად ეს იყო დიფუზური გაზის ბუშტი, რომელიც ძირითადად წყალბადს და ჰელიუმს შეიცავდა. დროთა განმავლობაში ის გადაიქცა უზარმაზარ სპირალურ გალაქტიკად, რომელშიც ჩვენ ახლა ვცხოვრობთ.

ზოგადი მახასიათებლები

მაგრამ როგორ განვითარდა ჩვენი გალაქტიკის ევოლუცია? როგორ ჩამოყალიბდა - ნელა თუ პირიქით, ძალიან სწრაფად? როგორ გახდა იგი გაჯერებული მძიმე ელემენტებით? როგორ შეიცვალა ირმის ნახტომის ფორმა და მისი ქიმიური შემადგენლობა მილიარდობით წლის განმავლობაში? ამ კითხვებზე მეცნიერებს ჯერ არ აქვთ დეტალური პასუხი.

ჩვენი გალაქტიკის ზომა დაახლოებით 100 000 სინათლის წელია, ხოლო გალაქტიკური დისკის საშუალო სისქე დაახლოებით 3000 სინათლის წელია (მისი ამოზნექილი ნაწილის, ამობურცვის სისქე 16000 სინათლის წელს აღწევს). თუმცა, 2008 წელს, ავსტრალიელმა ასტრონომმა ბრაიან გენსლერმა, პულსარების დაკვირვების შედეგების გაანალიზების შემდეგ, გამოთქვა ვარაუდი, რომ გალაქტიკური დისკი სავარაუდოდ ორჯერ უფრო სქელია, ვიდრე ჩვეულებრივ ითვლება.

ჩვენი გალაქტიკა დიდია თუ პატარა კოსმიური სტანდარტებით? შედარებისთვის, ანდრომედას ნისლეული, ჩვენი უახლოესი დიდი გალაქტიკა, დაახლოებით 150 000 სინათლის წლისაა.

2008 წლის ბოლოს მკვლევარებმა რადიოასტრონომიის მეთოდების გამოყენებით დაადგინეს, რომ ირმის ნახტომი უფრო სწრაფად ბრუნავს, ვიდრე ადრე ეგონათ. ამ მაჩვენებლით თუ ვიმსჯელებთ, მისი მასა დაახლოებით ერთნახევარჯერ მეტია, ვიდრე ჩვეულებრივ სჯეროდა. სხვადასხვა შეფასებით, ის მერყეობს 1.0-დან 1.9 ტრილიონ მზის მასამდე. კიდევ ერთხელ, შედარებისთვის: ანდრომედას ნისლეულის მასა შეფასებულია მინიმუმ 1,2 ტრილიონი მზის მასით.

გალაქტიკების სტრუქტურა

Შავი ხვრელი

ასე რომ, ირმის ნახტომი ზომით არ ჩამოუვარდება ანდრომედას ნისლეულს. ”ჩვენ აღარ უნდა ვიფიქროთ ჩვენს გალაქტიკაზე, როგორც ანდრომედას ნისლეულის პატარა დას”, - თქვა ასტრონომმა მარკ რეიდმა ჰარვარდის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკის სმიტსონის ცენტრიდან. ამავდროულად, ვინაიდან ჩვენი გალაქტიკის მასა მოსალოდნელზე მეტია, მისი გრავიტაციული ძალაც უფრო დიდია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენს სიახლოვეს სხვა გალაქტიკებთან მისი შეჯახების ალბათობა იზრდება.

ჩვენი გალაქტიკა გარშემორტყმულია სფერული ჰალოთი, რომლის დიამეტრი 165000 სინათლის წელიწადს აღწევს. ასტრონომები ხანდახან ჰალოს უწოდებენ "გალაქტიკურ ატმოსფეროს". იგი შეიცავს დაახლოებით 150 გლობულურ გროვას, ისევე როგორც უძველესი ვარსკვლავების მცირე რაოდენობას. დანარჩენი ჰალო სივრცე ივსება იშვიათი გაზით, ასევე ბნელი მატერიით. ამ უკანასკნელის მასა შეფასებულია დაახლოებით ტრილიონ მზის მასაზე.

ირმის ნახტომის სპირალური მკლავები შეიცავს უზარმაზარ რაოდენობას წყალბადს. სწორედ აქ განაგრძობენ ვარსკვლავების დაბადება. დროთა განმავლობაში ახალგაზრდა ვარსკვლავები ტოვებენ გალაქტიკების მკლავებს და "გადაადგილდებიან" გალაქტიკის დისკზე. თუმცა, ყველაზე მასიური და კაშკაშა ვარსკვლავები საკმარისად დიდხანს არ ცხოვრობენ, ამიტომ მათ არ აქვთ დრო, რომ დაშორდნენ დაბადების ადგილს. შემთხვევითი არ არის, რომ ჩვენი გალაქტიკის მკლავები ასე კაშკაშა ანათებს. ირმის ნახტომის უმეტესი ნაწილი შედგება პატარა, არც თუ ისე მასიური ვარსკვლავებისგან.

ირმის ნახტომის ცენტრალური ნაწილი მდებარეობს მშვილდოსნის თანავარსკვლავედში. ეს ტერიტორია გარშემორტყმულია მუქი გაზისა და მტვრის ღრუბლებით, რომლის მიღმაც არაფერი ჩანს. მხოლოდ 1950-იანი წლებიდან, რადიოასტრონომიის გამოყენებით, მეცნიერებმა შეძლეს თანდათანობით გაერკვიათ რა დევს იქ. გალაქტიკის ამ ნაწილში აღმოაჩინეს მძლავრი რადიო წყარო, სახელად Sagittarius A. როგორც დაკვირვებებმა აჩვენა, აქ კონცენტრირებულია მასა, რომელიც მზის მასას რამდენიმე მილიონით აჭარბებს. ამ ფაქტის ყველაზე მისაღები ახსნა მხოლოდ ერთია: ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში მდებარეობს.

ახლა რატომღაც თავისთვის დაისვენა და არ არის განსაკუთრებით აქტიური. მატერიის ნაკადი აქ ძალიან ცუდია. შესაძლოა, დროთა განმავლობაში შავ ხვრელს გაუჩნდეს მადა. შემდეგ ის კვლავ დაიწყებს გაზისა და მტვრის ფარდის შთანთქმას, რომელიც გარშემორტყმულია და ირმის ნახტომი შეუერთდება აქტიური გალაქტიკების სიას. შესაძლებელია, რომ მანამდე გალაქტიკის ცენტრში ვარსკვლავები სწრაფად ჩამოყალიბდნენ. მსგავსი პროცედურები, სავარაუდოდ, რეგულარულად განმეორდება.

2010 წელი - ამერიკელმა ასტრონომებმა ფერმის კოსმოსური ტელესკოპის გამოყენებით, რომელიც შექმნილია გამა გამოსხივების წყაროების დასაკვირვებლად, აღმოაჩინეს ორი იდუმალი სტრუქტურა ჩვენს გალაქტიკაში - ორი უზარმაზარი ბუშტი, რომლებიც ასხივებენ გამა გამოსხივებას. თითოეული მათგანის დიამეტრი საშუალოდ 25000 სინათლის წელია. ისინი დაფრინავენ გალაქტიკის ცენტრიდან ჩრდილოეთ და სამხრეთ მიმართულებით. შესაძლოა, საუბარია ნაწილაკების ნაკადებზე, რომლებიც ოდესღაც გალაქტიკის შუაგულში მდებარე შავი ხვრელის მიერ იყო გამოსხივებული. სხვა მკვლევარები თვლიან, რომ საუბარია გაზის ღრუბლებზე, რომლებიც აფეთქდნენ ვარსკვლავების დაბადების დროს.

ირმის ნახტომის ირგვლივ რამდენიმე ჯუჯა გალაქტიკაა. მათგან ყველაზე ცნობილია მაგელანის დიდი და პატარა ღრუბლები, რომლებიც დაკავშირებულია ირმის ნახტომთან ერთგვარი წყალბადის ხიდით, გაზის უზარმაზარი ბუმბულით, რომელიც გადაჭიმულია ამ გალაქტიკების უკან. მას მაგელანის ნაკადი ეწოდა. მისი ზომა დაახლოებით 300 000 სინათლის წელია. ჩვენი გალაქტიკა მუდმივად შთანთქავს თავისთან ყველაზე ახლოს მყოფ ჯუჯა გალაქტიკებს, კერძოდ მშვილდოსნის გალაქტიკას, რომელიც მდებარეობს გალაქტიკური ცენტრიდან 50 000 სინათლის წლის მანძილზე.

რჩება იმის დამატება, რომ ირმის ნახტომი და ანდრომედას ნისლეული ერთმანეთისკენ მოძრაობენ. სავარაუდოდ, 3 მილიარდი წლის შემდეგ, ორივე გალაქტიკა გაერთიანდება და წარმოქმნის უფრო დიდ ელიფსურ გალაქტიკას, რომელსაც უკვე ეწოდა Milkyhoney.

ირმის ნახტომის წარმოშობა

ანდრომედას ნისლეული

დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ირმის ნახტომი თანდათან ჩამოყალიბდა. 1962 წელი - ოლინ ეგგენმა, დონალდ ლინდენ-ბელმა და ალან სანჯიჯმა შემოგვთავაზეს ჰიპოთეზა, რომელიც ცნობილი გახდა, როგორც ELS მოდელი (დასახელებული მათი გვარების საწყისი ასოების მიხედვით). მისი მიხედვით, ირმის ნახტომის ადგილას ერთხელ ნელა ბრუნავდა გაზის ერთგვაროვანი ღრუბელი. ის ბურთულას წააგავდა და დიამეტრით დაახლოებით 300000 სინათლის წელიწადს აღწევდა და ძირითადად წყალბადისა და ჰელიუმისგან შედგებოდა. გრავიტაციის გავლენით პროტოგალაქტიკა შემცირდა და ბრტყელი გახდა; ამავე დროს, მისი ბრუნვა შესამჩნევად აჩქარდა.

თითქმის ორი ათწლეულის განმავლობაში ეს მოდელი მეცნიერებს შეეფერებოდა. მაგრამ დაკვირვების ახალი შედეგები აჩვენებს, რომ ირმის ნახტომი არ შეიძლებოდა წარმოშობილიყო ისე, როგორც თეორეტიკოსებმა იწინასწარმეტყველეს.

ამ მოდელის მიხედვით, ჯერ ჰალო იქმნება, შემდეგ კი გალაქტიკური დისკი. მაგრამ დისკზე ასევე არის ძალიან უძველესი ვარსკვლავები, მაგალითად, წითელი გიგანტი არქტურუსი, რომლის ასაკი 10 მილიარდ წელზე მეტია, ან იმავე ასაკის უამრავი თეთრი ჯუჯა.

როგორც გალაქტიკურ დისკზე, ასევე ჰალოში აღმოაჩინეს გლობულური გროვები, რომლებიც უფრო ახალგაზრდაა ვიდრე ELS მოდელი იძლევა საშუალებას. ცხადია, ისინი შთანთქავს ჩვენს გვიანდელ გალაქტიკას.

ჰალოში ბევრი ვარსკვლავი ბრუნავს სხვა მიმართულებით, ვიდრე ირმის ნახტომი. შესაძლოა, ისინიც ოდესღაც გალაქტიკის გარეთ იყვნენ, მაგრამ შემდეგ ისინი ამ „ვარსკვლავურ მორევში“ შეიყვანეს - როგორც შემთხვევითი მოცურავე მორევში.

1978 წელი - ლეონარდ სერლმა და რობერტ ზინმა შემოგვთავაზეს ირმის ნახტომის ფორმირების მოდელი. იგი დასახელდა როგორც "Model SZ". ახლა გალაქტიკის ისტორია შესამჩნევად გართულდა. არც ისე დიდი ხნის წინ, მისი ახალგაზრდობა, ასტრონომების აზრით, აღწერილი იყო ისევე, როგორც ფიზიკოსების აზრით - სწორხაზოვანი მთარგმნელობითი მოძრაობა. აშკარად ჩანდა მომხდარის მექანიკა: იყო ერთგვაროვანი ღრუბელი; იგი შედგებოდა მხოლოდ თანაბრად გავრცელებული აირისგან. მისი არსებობით არაფერი ართულებდა თეორეტიკოსთა გამოთვლებს.

ახლა, მეცნიერთა ხედვაში ერთი უზარმაზარი ღრუბლის ნაცვლად, ერთდროულად რამდენიმე პატარა, რთულად მიმოფანტული ღრუბელი გამოჩნდა. მათ შორის ვარსკვლავები ჩანდნენ; თუმცა ისინი მდებარეობდნენ მხოლოდ ჰალოში. ჰალოს შიგნით ყველაფერი დუღდა: ღრუბლები შეეჯახა; აირის მასები იყო შერეული და დატკეპნილი. დროთა განმავლობაში ამ ნარევიდან წარმოიქმნა გალაქტიკური დისკი. მასში ახალი ვარსკვლავები გამოჩნდნენ. მაგრამ ეს მოდელი შემდგომში გააკრიტიკეს.

შეუძლებელი იყო იმის გაგება, თუ რა აკავშირებდა ჰალო და გალაქტიკურ დისკს. ამ შედედებულ დისკს და მის ირგვლივ არსებულ იშვიათ ვარსკვლავურ გარსს საერთო არაფერი ჰქონდათ. მას შემდეგ, რაც სერლმა და ზინმა შეადგინეს თავიანთი მოდელი, აღმოჩნდა, რომ ჰალო ბრუნავს ძალიან ნელა, რათა შექმნას გალაქტიკური დისკი. თუ ვიმსჯელებთ ქიმიური ელემენტების განაწილებით, ეს უკანასკნელი წარმოიშვა პროტოგალაქტიკური გაზისგან. საბოლოოდ, დისკის კუთხოვანი იმპულსი ჰალოზე 10-ჯერ მეტი აღმოჩნდა.

მთელი საიდუმლო იმაში მდგომარეობს, რომ ორივე მოდელი შეიცავს სიმართლის მარცვალს. უბედურება ის არის, რომ ისინი ძალიან მარტივი და ცალმხრივია. ორივე ახლა, როგორც ჩანს, იგივე რეცეპტის ფრაგმენტებია, რომელმაც შექმნა ირმის ნახტომი. ეგგენმა და მისმა კოლეგებმა წაიკითხეს რამდენიმე სტრიქონი ამ რეცეპტიდან, სერლმა და ზინმა - რამდენიმე სხვა. ამიტომ, ჩვენი გალაქტიკის ისტორიის ხელახლა წარმოდგენას ვცდილობთ, დროდადრო ვამჩნევთ ნაცნობ სტრიქონებს, რომლებიც ერთხელ უკვე წავიკითხეთ.

Ირმის ნახტომი. კომპიუტერული მოდელი

ასე რომ, ყველაფერი დიდი აფეთქების შემდეგ მალევე დაიწყო. „დღეს საყოველთაოდ მიღებულია, რომ ბნელი მატერიის სიმკვრივის რყევებმა წარმოშვა პირველი სტრუქტურები - ეგრეთ წოდებული ბნელი ჰალოები. მიზიდულობის ძალის წყალობით ეს სტრუქტურები არ დაიშალა“, - აღნიშნავს გერმანელი ასტრონომი ანდრეას ბურკერტი, გალაქტიკის დაბადების ახალი მოდელის ავტორი.

ბნელი ჰალოები გახდა მომავალი გალაქტიკების ემბრიონები - ბირთვები. მათ ირგვლივ გაზი დაგროვდა გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. მოხდა ერთგვაროვანი კოლაფსი, როგორც ეს აღწერილია ELS მოდელით. დიდი აფეთქებიდან უკვე 500-1000 მილიონი წლის შემდეგ, ბნელი ჰალოების ირგვლივ გაზის დაგროვება ვარსკვლავების „ინკუბატორებად“ იქცა. აქ გაჩნდა მცირე პროტოგალაქტიკები. პირველი გლობულური გროვები გაჩნდა გაზის მკვრივ ღრუბლებში, რადგან ვარსკვლავები აქ ასჯერ უფრო ხშირად იბადებიან, ვიდრე სხვაგან. პროტოგალაქტიკები შეეჯახნენ და შეერწყნენ ერთმანეთს - ასე წარმოიქმნა დიდი გალაქტიკები, მათ შორის ჩვენი ირმის ნახტომი. დღეს ის გარშემორტყმულია ბნელი მატერიით და ცალკეული ვარსკვლავების ჰალოებით და მათი გლობულური გროვებით, 12 მილიარდ წელზე მეტი ასაკის სამყაროს ნანგრევებით.

პროტოგალაქტიკებში ბევრი ძალიან მასიური ვარსკვლავი იყო. რამდენიმე ათეულ მილიონ წელზე ნაკლები გავიდა, სანამ მათი უმეტესობა აფეთქდა. ამ აფეთქებებმა გაზის ღრუბლები მძიმე ქიმიური ელემენტებით გაამდიდრა. მაშასადამე, გალაქტიკურ დისკზე დაბადებული ვარსკვლავები არ იყო ისეთივე, როგორც ჰალოში - ისინი შეიცავდნენ ასჯერ მეტ ლითონს. გარდა ამისა, ამ აფეთქებებმა წარმოქმნა მძლავრი გალაქტიკური მორევები, რომლებიც აცხელებდნენ გაზს და ატარებდნენ მას პროტოგალაქტიკების მიღმა. მოხდა გაზის მასებისა და ბნელი მატერიის გამოყოფა. ეს იყო ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპი გალაქტიკების ფორმირებაში, რომელიც მანამდე არცერთ მოდელში არ იყო გათვალისწინებული.

ამავდროულად, მუქი ჰალოები სულ უფრო და უფრო ეჯახებოდნენ ერთმანეთს. უფრო მეტიც, პროტოგალაქტიკები გაიჭიმა ან დაიშალა. ეს კატასტროფები მოგვაგონებს ვარსკვლავთა ჯაჭვებს, რომლებიც შემორჩენილია ირმის ნახტომის ჰალოში "ახალგაზრდობის" დროიდან. მათი მდებარეობის შესწავლით შესაძლებელია იმ ეპოქაში მომხდარი მოვლენების შეფასება. თანდათანობით, ამ ვარსკვლავებმა შექმნეს უზარმაზარი სფერო - ჰალო, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ. გაციებისას მასში გაზის ღრუბლები შეაღწიეს. მათი კუთხური იმპულსი შენარჩუნებული იყო, ამიტომ ისინი არ იშლებოდნენ ერთ წერტილში, არამედ შექმნეს მბრუნავი დისკი. ეს ყველაფერი 12 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ მოხდა. გაზი ახლა შეკუმშული იყო, როგორც ეს აღწერილია ELS მოდელში.

ამ დროს იქმნება ირმის ნახტომის „გამობურცულობა“ - მისი შუა ნაწილი, რომელიც ელიფსოიდს მოგვაგონებს. გამონაყარი შედგება ძალიან ძველი ვარსკვლავებისგან. ის ალბათ წარმოიშვა უდიდესი პროტოგალაქტიკების შერწყმის დროს, რომლებიც ყველაზე დიდხანს იკავებდნენ გაზის ღრუბლებს. მის შუაში იყო ნეიტრონული ვარსკვლავები და პაწაწინა შავი ხვრელები - აფეთქებული სუპერნოვების რელიქვიები. ისინი შეერწყნენ ერთმანეთს და ერთდროულად შთანთქა გაზის ნაკადები. ალბათ ასე დაიბადა უზარმაზარი შავი ხვრელი, რომელიც ახლა ჩვენი გალაქტიკის ცენტრშია.

ირმის ნახტომის ისტორია ბევრად უფრო ქაოტურია, ვიდრე ადრე ეგონათ. ჩვენი მშობლიური გალაქტიკა, კოსმოსური სტანდარტებითაც კი შთამბეჭდავი, ჩამოყალიბდა მთელი რიგი ზემოქმედებისა და შერწყმის შემდეგ - კოსმოსური კატასტროფების სერიის შემდეგ. იმ უძველესი მოვლენების კვალი დღესაც გვხვდება.

მაგალითად, ირმის ნახტომის ყველა ვარსკვლავი არ ბრუნავს გალაქტიკური ცენტრის გარშემო. ალბათ, არსებობის მილიარდობით წლის განმავლობაში, ჩვენმა გალაქტიკამ მრავალი თანამგზავრი "შეითვისა". გალაქტიკურ ჰალოში ყოველი მეათე ვარსკვლავი 10 მილიარდ წელზე ნაკლები ასაკისაა. იმ დროისთვის ირმის ნახტომი უკვე ჩამოყალიბებული იყო. შესაძლოა, ეს არის ოდესღაც დატყვევებული ჯუჯა გალაქტიკების ნარჩენები. ასტრონომიული ინსტიტუტის (კემბრიჯის) ინგლისელმა მეცნიერთა ჯგუფმა, ჟერარდ გილმორის ხელმძღვანელობით, გამოთვალა, რომ ირმის ნახტომს შეეძლო შთანთქავს 40-დან 60-მდე კარინას ტიპის ჯუჯა გალაქტიკას.

გარდა ამისა, ირმის ნახტომი იზიდავს გაზის უზარმაზარ მასებს. ამრიგად, 1958 წელს ჰოლანდიელმა ასტრონომებმა შენიშნეს ბევრი პატარა ლაქა ჰალოში. სინამდვილეში, ისინი აღმოჩნდა გაზის ღრუბლები, რომლებიც ძირითადად წყალბადის ატომებისგან შედგებოდა და გალაქტიკური დისკისკენ მიიჩქაროდა.

ჩვენი გალაქტიკა მომავალში მადას არ შეიკავებს. შესაძლოა ის შთანთქავს ჩვენთან ყველაზე ახლოს ჯუჯა გალაქტიკებს - ფორნაქსს, კარინას და, ალბათ, სექსტანებს და შემდეგ შეერწყმება ანდრომედას ნისლეულს. ირმის ნახტომის ირგვლივ - ეს დაუოკებელი "ვარსკვლავური კანიბალი" - ის კიდევ უფრო მიტოვებული გახდება.

სოციალურ ჯგუფებად დაყოფილი, ჩვენი ირმის ნახტომის გალაქტიკა მიეკუთვნება ძლიერ „საშუალო კლასს“. ამრიგად, იგი მიეკუთვნება გალაქტიკების ყველაზე გავრცელებულ ტიპს, მაგრამ ამავე დროს ის არ არის საშუალო ზომით და მასით. გალაქტიკები, რომლებიც ირმის ნახტომზე მცირეა, უფრო დიდია ვიდრე მასზე დიდი. ჩვენს "ვარსკვლავურ კუნძულს" ასევე აქვს მინიმუმ 14 თანამგზავრი - სხვა ჯუჯა გალაქტიკები. ისინი განწირულნი არიან იმისთვის, რომ ირმის ნახტომის ირგვლივ შემოატრიალონ, სანამ არ შეიწოვება იგი, ან არ გაფრინდებიან გალაქტიკათშორისი შეჯახებისგან. ჰოდა, ახლა ეს ერთადერთი ადგილია, სადაც სიცოცხლე ალბათ არსებობს - ანუ მე და შენ.

მაგრამ ირმის ნახტომი რჩება სამყაროს ყველაზე იდუმალ გალაქტიკად: "ვარსკვლავური კუნძულის" კიდეზე ყოფნისას, ჩვენ ვხედავთ მისი მილიარდობით ვარსკვლავის მხოლოდ ნაწილს. გალაქტიკა კი სრულიად უხილავია - ის დაფარულია ვარსკვლავების, გაზებისა და მტვრის მკვრივი მკლავებით. დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ ირმის ნახტომის ფაქტებსა და საიდუმლოებებზე.

> >> რამდენი ვარსკვლავია ირმის ნახტომში

რამდენი ვარსკვლავია ირმის ნახტომის გალაქტიკაში?: როგორ განვსაზღვროთ რიცხვი, ჰაბლის ტელესკოპის კვლევა, სპირალური გალაქტიკის სტრუქტურა, დაკვირვების მეთოდები.

თუ თქვენ გაქვთ შესაძლებლობა აღფრთოვანებულიყავით ბნელი ცით, მაშინ თქვენს წინაშე ვარსკვლავების წარმოუდგენელი კოლექცია გაქვთ. ნებისმიერი ადგილიდან შეგიძლიათ იხილოთ ირმის ნახტომის 2500 ვარსკვლავი ტექნოლოგიის გამოყენების გარეშე და 5800-8000 თუ ხელთ გაქვთ დამალული ბინოკლები ან ტელესკოპი. მაგრამ ეს მათი რაოდენობის მხოლოდ მცირე ნაწილია. Ისე, რამდენი ვარსკვლავია ირმის ნახტომის გალაქტიკაში?

მეცნიერები თვლიან, რომ ირმის ნახტომის ვარსკვლავების საერთო რაოდენობა 100-400 მილიარდს შეადგენს, თუმცა არიან ისეთებიც, რომლებიც ტრილიონ ნიშნულამდე ადიან. რატომ ასეთი განსხვავებები? ფაქტია, რომ ჩვენ გვაქვს ღია ხედი შიგნიდან და არის ადგილები დამალული დედამიწის ხილვადობის ზონიდან.

გალაქტიკური სტრუქტურა და მისი გავლენა ვარსკვლავების რაოდენობაზე

დავიწყოთ იმით, რომ მზის სისტემა მდებარეობს სპირალური ტიპის გალაქტიკურ დისკზე, რომლის სიგრძე 100 000 სინათლის წელია. ცენტრიდან 30000 სინათლის წლით ვართ დაშორებული. ანუ ჩვენსა და მოპირდაპირე მხარეს შორის უზარმაზარი უფსკრულია.

შემდეგ ჩნდება სხვა დაკვირვების სირთულე. ზოგიერთი ვარსკვლავი სხვებზე კაშკაშაა და ზოგჯერ მათი შუქი მეზობლებს აჭარბებს. შეუიარაღებელი თვალით ხილული ყველაზე შორეული ვარსკვლავები განლაგებულია 1000 სინათლის წლის მანძილზე. ირმის ნახტომი სავსეა კაშკაშა შუქებით, მაგრამ ბევრი მათგანი იმალება გაზისა და მტვრის ბურუსში. სწორედ ამ მოგრძო კვალს უწოდებენ "რძეს".

ჩვენი გალაქტიკური „რეგიონის“ ვარსკვლავები ღიაა დაკვირვებისთვის. წარმოიდგინეთ, რომ წვეულებაზე ხართ ოთახში, სადაც მთელი ტერიტორია ხალხით არის გადაჭედილი. თქვენ დგახართ ერთ კუთხეში და გთხოვენ დაასახელოთ დამსწრეების ზუსტი რაოდენობა. მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის. ერთ-ერთი სტუმარი ჩართავს კვამლის მანქანას და მთელი ოთახი სავსეა სქელი ნისლით, რაც ბლოკავს ყველას, ვინც თქვენგან შორს დგას. ახლა დაითვალეთ!

ვარსკვლავების რაოდენობის ვიზუალიზაციის მეთოდები

მაგრამ არ არის საჭირო პანიკა, რადგან ხარვეზები ყოველთვის არის. ინფრაწითელი კამერები საშუალებას გაძლევთ გაიაროთ მტვერი და კვამლი. მსგავსი პროექტები მოიცავს Spitzer Telescope, COBE, WISE და გერმანული კოსმოსური ობსერვატორია.

ყველა მათგანი გაჩნდა ბოლო ათი წლის განმავლობაში ინფრაწითელი ტალღის სიგრძის სივრცის შესასწავლად. ეს ხელს უწყობს ფარული ვარსკვლავების პოვნას. მაგრამ ესეც არ გვაძლევს ყველაფრის დანახვის საშუალებას, ამიტომ მეცნიერები იძულებულნი არიან გააკეთონ გამოთვლები და წამოაყენონ სპეკულაციური ციფრები. დაკვირვებები იწყება გალაქტიკურ დისკზე ვარსკვლავური ორბიტებიდან. ამის წყალობით გამოითვლება ირმის ნახტომის ორბიტალური სიჩქარე და ბრუნვის (მოძრაობის) პერიოდი.

დასკვნები იმის შესახებ, თუ რამდენი ვარსკვლავია ირმის ნახტომში

მზის სისტემას 225-250 მილიონი წელი სჭირდება გალაქტიკური ცენტრის გარშემო ერთი ბრუნვის დასასრულებლად. ანუ გალაქტიკის სიჩქარე 600 კმ/წმ-ია.

შემდეგ განისაზღვრება მასა (ბნელი მატერიის ჰალო - 90%) და გამოითვლება საშუალო მასა (შესწავლილია ვარსკვლავების მასები და ტიპები). შედეგად, გამოდის, რომ ირმის ნახტომის გალაქტიკაში ვარსკვლავების რაოდენობის საშუალო შეფასებით არის 200-400 მილიარდი ციური სხეული.

მომავალი ტექნოლოგიები შესაძლებელს გახდის ყველა ვარსკვლავის პოვნას. ან ზონდებს შეეძლებათ მიაღწიონ წარმოუდგენელ დისტანციებს და გადაიღონ გალაქტიკა "ჩრდილოეთიდან" - ცენტრის ზემოთ. ამ დროისთვის მხოლოდ მათემატიკურ გამოთვლებს შეგვიძლია დავეყრდნოთ.

პლანეტა დედამიწა, მზის სისტემა, მილიარდობით სხვა ვარსკვლავი და ციური სხეული - ეს ყველაფერი ჩვენი გალაქტიკაა ირმის ნახტომი - უზარმაზარი გალაქტიკათშორისი წარმონაქმნი, სადაც ყველაფერი ემორჩილება გრავიტაციის კანონებს. გალაქტიკის რეალური ზომის მონაცემები მხოლოდ სავარაუდოა. და ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ სამყაროში არის ასობით, შესაძლოა ათასობით ასეთი წარმონაქმნი, უფრო დიდი თუ პატარა.

ირმის ნახტომის გალაქტიკა და რა არის გარშემორტყმული

ყველა ციური სხეული, მათ შორის ირმის ნახტომის პლანეტები, თანამგზავრები, ასტეროიდები, კომეტები და ვარსკვლავები, მუდმივად მოძრაობენ. დიდი აფეთქების კოსმოსურ მორევში დაბადებული ყველა ეს ობიექტი თავისი განვითარების გზაზეა. ზოგი უფროსია, ზოგი აშკარად ახალგაზრდაა.

გრავიტაციული წარმონაქმნი ბრუნავს ცენტრის გარშემო, გალაქტიკის ცალკეული ნაწილები სხვადასხვა სიჩქარით ბრუნავს. თუ ცენტრში გალაქტიკური დისკის ბრუნვის სიჩქარე საკმაოდ ზომიერია, მაშინ პერიფერიაზე ეს პარამეტრი აღწევს 200-250 კმ/წმ მნიშვნელობებს. მზე მდებარეობს ერთ-ერთ ასეთ უბანში, გალაქტიკური დისკის ცენტრთან უფრო ახლოს. მანძილი მისგან გალაქტიკის ცენტრამდე 25-28 ათასი სინათლის წელია. მზე და მზის სისტემა გრავიტაციული წარმონაქმნის ცენტრალური ღერძის გარშემო სრულ ბრუნვას ასრულებენ 225-250 მილიონი წლის განმავლობაში. შესაბამისად, არსებობის მთელი ისტორიის მანძილზე მზის სისტემამ ცენტრის გარშემო მხოლოდ 30-ჯერ შემოიარა.

გალაქტიკის ადგილი სამყაროში

უნდა აღინიშნოს ერთი მნიშვნელოვანი თვისება. მზის და, შესაბამისად, პლანეტა დედამიწის პოზიცია ძალიან მოსახერხებელია. გალაქტიკური დისკი მუდმივად გადის დატკეპნის პროცესს. ეს მექანიზმი გამოწვეულია სპირალური ტოტების ბრუნვის სიჩქარესა და ვარსკვლავების მოძრაობას შორის, რომლებიც გალაქტიკური დისკის შიგნით მოძრაობენ საკუთარი კანონების მიხედვით. დატკეპნის დროს ხდება ძალადობრივი პროცესები, რომელსაც თან ახლავს ძლიერი ულტრაიისფერი გამოსხივება. მზე და დედამიწა კომფორტულად განლაგებულია კოროტაციულ წრეში, სადაც ასეთი ენერგიული აქტივობა არ არის: ირმის ნახტომის მკლავების საზღვარზე ორ სპირალურ ტოტს შორის - მშვილდოსანი და პერსევსი. ამით აიხსნება სიმშვიდე, რომელშიც ამდენი ხანი ვიმყოფებით. 4,5 მილიარდ წელზე მეტია, ჩვენზე კოსმოსური კატასტროფები არ დაზარალებულა.

ირმის ნახტომის გალაქტიკის სტრუქტურა

გალაქტიკური დისკი არ არის ერთგვაროვანი თავისი შემადგენლობით. სხვა სპირალური გრავიტაციული სისტემების მსგავსად, ირმის ნახტომს აქვს სამი გამორჩეული რეგიონი:

• ბირთვი, რომელიც წარმოიქმნება მკვრივი ვარსკვლავური მტევნისგან, რომელიც შეიცავს სხვადასხვა ასაკის მილიარდ ვარსკვლავს;
• თავად გალაქტიკური დისკი, რომელიც წარმოიქმნება ვარსკვლავების გროვებისგან, ვარსკვლავური აირისა და მტვრისგან;
• გვირგვინი, სფერული ჰალო - რეგიონი, რომელშიც განლაგებულია გლობულური მტევნები, ჯუჯა გალაქტიკები, ვარსკვლავების ცალკეული ჯგუფები, კოსმოსური მტვერი და გაზი.

გალაქტიკური დისკის სიბრტყის მახლობლად არის ახალგაზრდა ვარსკვლავები, რომლებიც გროვდება. ვარსკვლავური გროვების სიმკვრივე დისკის ცენტრში უფრო მაღალია. ცენტრთან სიმკვრივე არის 10000 ვარსკვლავი კუბურ პარსეკზე. იმ რეგიონში, სადაც მზის სისტემა მდებარეობს, ვარსკვლავების სიმკვრივე უკვე 1-2 ვარსკვლავია 16 კუბურ პარსეკზე. როგორც წესი, ამ ციური სხეულების ასაკი არ აღემატება რამდენიმე მილიარდ წელს.

ვარსკვლავთშორისი გაზი ასევე კონცენტრირდება დისკის სიბრტყის გარშემო, ცენტრიდანული ძალების ქვეშ. სპირალური ტოტების ბრუნვის მუდმივი სიჩქარის მიუხედავად, ვარსკვლავთშორისი გაზი არათანაბრად ნაწილდება, ღრუბლებისა და ნისლეულების დიდ და პატარა ზონებს ქმნის. თუმცა, მთავარი გალაქტიკური სამშენებლო მასალა ბნელი მატერიაა. მისი მასა ჭარბობს ყველა ციური სხეულის მთლიან მასაზე, რომლებიც ქმნიან ირმის ნახტომის გალაქტიკას.

თუ დიაგრამაში გალაქტიკის სტრუქტურა საკმაოდ მკაფიო და გამჭვირვალეა, მაშინ სინამდვილეში თითქმის შეუძლებელია გალაქტიკური დისკის ცენტრალური რეგიონების გამოკვლევა. გაზისა და მტვრის ღრუბლები და ვარსკვლავური გაზის გროვები მალავს ჩვენი ხედვის შუქს ირმის ნახტომის ცენტრიდან, რომელშიც ცხოვრობს ნამდვილი კოსმოსური ურჩხული - სუპერმასიური შავი ხვრელი. ამ სუპერგიგანტის მასა არის დაახლოებით 4,3 მილიონი M☉. სუპერგიგანტის გვერდით არის პატარა შავი ხვრელი. ამ პირქუშ კომპანიას ასობით ჯუჯა შავი ხვრელი ავსებს. ირმის ნახტომის შავი ხვრელები არა მხოლოდ შთანთქავენ ვარსკვლავურ მატერიას, არამედ მოქმედებენ როგორც სამშობიარო საავადმყოფო, რომლებიც კოსმოსში ყრიან პროტონების, ნეიტრონების და ელექტრონების უზარმაზარ მტევნებს. სწორედ მათგან წარმოიქმნება ატომური წყალბადი - ვარსკვლავური ტომის მთავარი საწვავი.

ჯუმპერის ზოლი მდებარეობს გალაქტიკური ბირთვის რეგიონში. მისი სიგრძე 27 ათასი სინათლის წელია. აქ მეფობენ ძველი ვარსკვლავები, წითელი გიგანტები, რომელთა ვარსკვლავური მატერია კვებავს შავ ხვრელებს. მოლეკულური წყალბადის ძირითადი ნაწილი კონცენტრირებულია ამ რეგიონში, რომელიც წარმოადგენს მთავარ სამშენებლო მასალას ვარსკვლავის ფორმირების პროცესისთვის.

გეომეტრიულად, გალაქტიკის სტრუქტურა საკმაოდ მარტივი ჩანს. თითოეული სპირალური მკლავი და ოთხი მათგანია ირმის ნახტომში, სათავეს იღებს გაზის რგოლიდან. მკლავები განსხვავდება 20⁰ კუთხით. გალაქტიკური დისკის გარე საზღვრებზე მთავარი ელემენტია ატომური წყალბადი, რომელიც ვრცელდება გალაქტიკის ცენტრიდან პერიფერიაზე. წყალბადის ფენის სისქე ირმის ნახტომის გარეუბანში გაცილებით ფართოა, ვიდრე ცენტრში, ხოლო მისი სიმკვრივე უკიდურესად დაბალია. წყალბადის ფენის გამონადენს ხელს უწყობს ჯუჯა გალაქტიკების გავლენა, რომლებიც ჩვენს გალაქტიკას ათეულობით მილიარდი წლის განმავლობაში ადევნებდნენ თვალყურს.

ჩვენი გალაქტიკის თეორიული მოდელები

უძველესი ასტრონომებიც კი ცდილობდნენ დაემტკიცებინათ, რომ ცაზე ხილული ზოლი არის უზარმაზარი ვარსკვლავის დისკის ნაწილი, რომელიც ბრუნავს მის ცენტრში. ეს განცხადება გაკეთდა მათემატიკური გამოთვლებით. ჩვენი გალაქტიკის შესახებ წარმოდგენა მხოლოდ ათასობით წლის შემდეგ გახდა შესაძლებელი, როდესაც მეცნიერებას კოსმოსური კვლევის ინსტრუმენტული მეთოდები დაეხმარა. გარღვევა ირმის ნახტომის ბუნების შესწავლაში იყო ინგლისელი უილიამ ჰერშელის ნაშრომი. 1700 წელს მან შეძლო ექსპერიმენტულად დაემტკიცებინა, რომ ჩვენი გალაქტიკა დისკის ფორმისაა.

უკვე ჩვენს დროში, კვლევამ სხვა გზა მიიღო. მეცნიერები ეყრდნობოდნენ ვარსკვლავების მოძრაობების შედარებას, რომელთა შორისაც იყო სხვადასხვა მანძილი. პარალაქსის მეთოდის გამოყენებით, იაკობ კაპტეინმა შეძლო დაახლოებით დაედგინა გალაქტიკის დიამეტრი, რომელიც, მისი გამოთვლებით, 60-70 ათასი სინათლის წელია. შესაბამისად განისაზღვრა მზის ადგილი. აღმოჩნდა, რომ იგი მდებარეობს გალაქტიკის მძვინვარე ცენტრიდან შედარებით შორს და ირმის ნახტომის პერიფერიიდან მნიშვნელოვან მანძილზე.

გალაქტიკების არსებობის ფუნდამენტური თეორია არის ამერიკელი ასტროფიზიკოსის ედვინ ჰაბლის თეორია. მას გაუჩნდა იდეა ყველა გრავიტაციული წარმონაქმნების კლასიფიცირება, მათი დაყოფა ელიფსურ გალაქტიკებად და სპირალური ტიპის ფორმირებებად. ეს უკანასკნელი, სპირალური გალაქტიკები, წარმოადგენს უდიდეს ჯგუფს, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ზომის წარმონაქმნებს. ყველაზე დიდი ახლახან აღმოჩენილი სპირალური გალაქტიკაა NGC 6872, რომლის დიამეტრი 552 ათას სინათლის წელზე მეტია.

მოსალოდნელი მომავალი და პროგნოზები

როგორც ჩანს, ირმის ნახტომი კომპაქტური და მოწესრიგებული გრავიტაციული წარმონაქმნია. ჩვენი მეზობლებისგან განსხვავებით, ჩვენი გალაქტიკათშორისი სახლი საკმაოდ მშვიდია. შავი ხვრელები სისტემატურად მოქმედებს გალაქტიკურ დისკზე, ამცირებენ მას ზომაში. ეს პროცესი უკვე ათობით მილიარდი წელი გაგრძელდა და კიდევ რამდენ ხანს გაგრძელდება უცნობია. ერთადერთი საფრთხე, რომელიც ჩვენს გალაქტიკას ემუქრება, მისი უახლოესი მეზობლისგან მოდის. ანდრომედას გალაქტიკა სწრაფად გვიახლოვდება. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ორი გრავიტაციული სისტემის შეჯახება შეიძლება მოხდეს 4,5 მილიარდ წელიწადში.

ასეთი შეხვედრა-შერწყმა ნიშნავს იმ სამყაროს დასასრულს, რომელშიც ჩვენ შეჩვეული ვართ ცხოვრებას. ირმის ნახტომი, რომელიც უფრო მცირე ზომისაა, შეიწოვება უფრო დიდი წარმონაქმნის მიერ. ორი დიდი სპირალური წარმონაქმნის ნაცვლად, სამყაროში ახალი ელიფსური გალაქტიკა გამოჩნდება. ამ დრომდე ჩვენი გალაქტიკა შეძლებს თავის თანამგზავრებთან გამკლავებას. ორი ჯუჯა გალაქტიკა - დიდი და პატარა მაგელანის ღრუბლები - შეიწოვება ირმის ნახტომის მიერ 4 მილიარდ წელიწადში.

თუ დაიღალეთ ამ საიტზე რეკლამით, ჩამოტვირთეთ ჩვენი მობილური აპლიკაცია აქ: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.news.android.military ან ქვემოთ Google Play-ს ლოგოზე დაწკაპუნებით . იქ ჩვენ შევამცირეთ სარეკლამო ბლოკების რაოდენობა სპეციალურად ჩვენი რეგულარული აუდიტორიისთვის.
ასევე განაცხადში:
- კიდევ უფრო მეტი სიახლე
- განახლდება 24 საათის განმავლობაში
- შეტყობინებები ძირითადი მოვლენების შესახებ

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, დატოვეთ ისინი სტატიის ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში. ჩვენ ან ჩვენი სტუმრები სიამოვნებით გიპასუხებთ მათ

უძველესი დროიდან ადამიანები აინტერესებდათ სამყაროს ასაკით. და მიუხედავად იმისა, რომ თქვენ არ შეგიძლიათ სთხოვოთ მას პასპორტი მისი დაბადების თარიღის სანახავად, თანამედროვე მეცნიერებამ შეძლო ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა. მართალია, სულ ცოტა ხნის წინ.

პასპორტი სამყაროში ასტრონომებმა დეტალურად შეისწავლეს სამყაროს ადრეული ბიოგრაფია. მაგრამ მათ ჰქონდათ ეჭვი მის ზუსტ ასაკთან დაკავშირებით, რომელიც მხოლოდ ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში გაქრა.

ალექსეი ლევინი

ბაბილონისა და საბერძნეთის ბრძენებმა სამყარო მარადიულად და უცვლელად მიიჩნიეს, ხოლო ინდუისტების მემატიანეები ძვ.წ. დაადგინა, რომ ის იყო ზუსტად 1,972,949,091 წლის (სხვათა შორის, სიდიდის მიხედვით, ისინი დიდად არ ცდებოდნენ!). 1642 წელს ინგლისელმა თეოლოგმა ჯონ ლაიტფუტმა ბიბლიური ტექსტების სკრუპულოზური ანალიზით გამოთვალა, რომ სამყაროს შექმნა ძვ.წ. 3929 წელს მოხდა; რამდენიმე წლის შემდეგ ირლანდიელმა ეპისკოპოსმა ჯეიმს უშერმა ის 4004 წელს გადაიტანა. თანამედროვე მეცნიერების ფუძემდებლებმა, იოჰანეს კეპლერმა და ისააკ ნიუტონმაც ეს თემა უყურადღებოდ არ დატოვეს. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი მიმართავდნენ არა მხოლოდ ბიბლიას, არამედ ასტრონომიას, მაგრამ მათი შედეგები თეოლოგთა გამოთვლების მსგავსი აღმოჩნდა - 3993 და 3988 წწ. ჩვენს განმანათლებლურ დროში სამყაროს ასაკი სხვა გზით არის განსაზღვრული. ისტორიული პერსპექტივით რომ დავინახოთ ისინი, ჯერ გადავხედოთ ჩვენს პლანეტას და მის კოსმიურ გარემოს.

ასტრონომებმა დეტალურად შეისწავლეს სამყაროს ადრეული ბიოგრაფია. მაგრამ მათ ჰქონდათ ეჭვი მის ზუსტ ასაკთან დაკავშირებით, რომელიც მხოლოდ ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში გაქრა.

ბედი ქვებით

მე-18 საუკუნის მეორე ნახევრიდან მეცნიერებმა დაიწყეს დედამიწისა და მზის ასაკის შეფასება ფიზიკური მოდელების საფუძველზე. ამრიგად, 1787 წელს ფრანგი ბუნებისმეტყველი ჟორჟ-ლუი ლეკლეკი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ თუ ჩვენი პლანეტა დაბადებისას გამდნარი რკინის ბურთი იყო, მას 75-დან 168 ათას წლამდე დასჭირდებოდა ამჟამინდელი ტემპერატურის გასაცივებლად. 108 წლის შემდეგ ირლანდიელმა მათემატიკოსმა და ინჟინერმა ჯონ პერიმ ხელახლა გამოთვალა დედამიწის თერმული ისტორია და დაადგინა მისი ასაკი 2-3 მილიარდი წელი. მე-20 საუკუნის დასაწყისში ლორდ კელვინი მივიდა დასკვნამდე, რომ თუ მზე თანდათან იკუმშება და ანათებს მხოლოდ გრავიტაციული ენერგიის გამოთავისუფლების გამო, მაშინ მისი ასაკი (და, შესაბამისად, დედამიწისა და სხვა პლანეტების მაქსიმალური ასაკი) შეიძლება იყოს რამდენიმე ასეული მილიონი წელი. მაგრამ იმ დროს გეოლოგებმა ვერც დაადასტურეს და ვერც უარყვეს ეს შეფასებები სანდო გეოქრონოლოგიური მეთოდების არარსებობის გამო.

მეოცე საუკუნის პირველი ათწლეულის შუა ხანებში ერნესტ რეზერფორდმა და ამერიკელმა ქიმიკოსმა ბერტრამ ბოლტვუდმა შეიმუშავეს დედამიწის ქანების რადიომეტრიული დათარიღების საფუძველი, რამაც აჩვენა, რომ პერი ბევრად უფრო ახლოს იყო სიმართლესთან. 1920-იან წლებში აღმოაჩინეს მინერალური ნიმუშები, რომელთა რადიომეტრიული ასაკი 2 მილიარდი წელი იყო. მოგვიანებით გეოლოგებმა ეს მნიშვნელობა არაერთხელ გაზარდეს და ამ დროისთვის გაორმაგდა - 4,4 მილიარდამდე.დამატებით მონაცემებს გვაწვდის „ზეციური ქვების“ - მეტეორიტების კვლევა. მათი ასაკის თითქმის ყველა რადიომეტრიული შეფასება 4,4–4,6 მილიარდი წლის ფარგლებშია.

თანამედროვე ჰელიოსისმოლოგია საშუალებას იძლევა პირდაპირ განისაზღვროს მზის ასაკი, რომელიც, უახლესი მონაცემებით, 4,56 - 4,58 მილიარდი წელია. ვინაიდან პროტომზის ღრუბლის გრავიტაციული კონდენსაციის ხანგრძლივობა მხოლოდ მილიონობით წელიწადში იყო გაზომილი, შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ ამ პროცესის დაწყებიდან დღემდე არაუმეტეს 4,6 მილიარდი წელია გასული. ამავდროულად, მზის მატერია შეიცავს ჰელიუმზე მძიმე ელემენტებს, რომლებიც წარმოიქმნება წინა თაობების მასიური ვარსკვლავების თერმობირთვულ ღუმელებში, რომლებიც დაიწვნენ და აფეთქდნენ სუპერნოვაებში. ეს ნიშნავს, რომ სამყაროს არსებობა მნიშვნელოვნად აღემატება მზის სისტემის ასაკს. ამ სიჭარბის მასშტაბის დასადგენად, ჯერ უნდა შეხვიდეთ ჩვენს გალაქტიკაში, შემდეგ კი მის ფარგლებს გარეთ.

მიჰყვება თეთრ ჯუჯებს

ჩვენი გალაქტიკის სიცოცხლის ხანგრძლივობა შეიძლება განისაზღვროს სხვადასხვა გზით, მაგრამ ჩვენ შემოვიფარგლებით ორი ყველაზე საიმედოთი. პირველი მეთოდი ეფუძნება თეთრი ჯუჯების ბზინვარების მონიტორინგს. ეს კომპაქტური (დაახლოებით დედამიწის ზომის) და თავდაპირველად ძალიან ცხელი ციური სხეულები წარმოადგენს სიცოცხლის ბოლო ეტაპს ყველასთვის, გარდა ყველაზე მასიური ვარსკვლავებისა. თეთრ ჯუჯად გადაქცევისთვის, ვარსკვლავმა მთლიანად უნდა დაწვას მთელი თავისი თერმობირთვული საწვავი და განიცადოს რამდენიმე კატაკლიზმი - მაგალითად, გარკვეული დროით გახდეს წითელი გიგანტი.

ბუნებრივი საათი

რადიომეტრიული დათარიღების მიხედვით, დედამიწაზე უძველეს ქანებს ახლა კანადის ჩრდილო-დასავლეთში მდებარე დიდი მონათა ტბის სანაპიროს ნაცრისფერ გნაისებად მიიჩნევენ - მათი ასაკი განისაზღვრება 4,03 მილიარდი წლის განმავლობაში. კიდევ უფრო ადრე (4,4 მილიარდი წლის წინ) კრისტალიზდა მინერალური ცირკონის, ბუნებრივი ცირკონიუმის სილიკატის, დასავლეთ ავსტრალიის გნაისებში პაწაწინა მარცვლები. და რადგან დედამიწის ქერქი უკვე არსებობდა იმ დღეებში, ჩვენი პლანეტა გარკვეულწილად ძველი უნდა იყოს.
რაც შეეხება მეტეორიტებს, ყველაზე ზუსტ ინფორმაციას გვაწვდის კალციუმ-ალუმინის ჩანართების დათარიღება ნახშირბადის ქონდრიტული მეტეორიტების მასალაში, რომელიც ფაქტობრივად უცვლელი დარჩა მისი წარმოქმნის შემდეგ გაზის მტვრის ღრუბლიდან, რომელიც გარს აკრავს ახალშობილ მზეს. მსგავსი სტრუქტურების რადიომეტრიული ასაკი ეფრემოვკას მეტეორიტში, რომელიც აღმოაჩინეს 1962 წელს ყაზახეთის პავლოდარის მხარეში, არის 4 მილიარდ 567 მილიონი წელი.

ტიპიური თეთრი ჯუჯა თითქმის მთლიანად შედგება ნახშირბადისა და ჟანგბადის იონებისაგან, რომლებიც ჩაშენებულია დეგენერაციულ ელექტრონულ აირში და აქვს თხელი ატმოსფერო, სადაც დომინირებს წყალბადი ან ჰელიუმი. მისი ზედაპირის ტემპერატურა 8000-დან 40000 კ-მდე მერყეობს, ხოლო ცენტრალური ზონა თბება მილიონობით და ათობით მილიონი გრადუსამდეც კი. თეორიული მოდელების მიხედვით, ჯუჯები, რომლებიც ძირითადად შედგება ჟანგბადის, ნეონისა და მაგნიუმისგან (რომლებიც, გარკვეულ პირობებში, გარდაიქმნება ვარსკვლავებად 8-დან 10,5-მდე ან თუნდაც 12 მზის მასის ვარსკვლავებად), ასევე შეიძლება დაიბადოს, მაგრამ მათი არსებობა ჯერ არ მომხდარა. დადასტურდა. თეორია ასევე ამტკიცებს, რომ ვარსკვლავები, რომლებსაც აქვთ მზის მასის მინიმუმ ნახევარი, მთავრდება ჰელიუმის თეთრი ჯუჯებით. ასეთი ვარსკვლავები ძალიან მრავალრიცხოვანია, მაგრამ ისინი ძალიან ნელა წვავენ წყალბადს და, შესაბამისად, ცოცხლობენ მრავალი ათეული და ასეულობით მილიონი წლის განმავლობაში. ჯერჯერობით, მათ უბრალოდ არ ჰქონდათ საკმარისი დრო წყალბადის საწვავის გამოსაწურავად (დღემდე აღმოჩენილი ჰელიუმის ძალიან ცოტა ჯუჯა ცხოვრობს ბინარულ სისტემებში და წარმოიშვა სრულიად განსხვავებული გზით).

ვინაიდან თეთრ ჯუჯას არ შეუძლია თერმობირთვული შერწყმის რეაქციების მხარდაჭერა, ის ანათებს დაგროვილი ენერგიის გამო და ამიტომ ნელ-ნელა კლებულობს. ამ გაგრილების სიჩქარე შეიძლება გამოითვალოს და, ამის საფუძველზე, განისაზღვროს ზედაპირის ტემპერატურის შემცირებისთვის საჭირო დრო საწყისიდან (ტიპიური ჯუჯისთვის ეს არის დაახლოებით 150,000 K) დაკვირვებულ ტემპერატურამდე. ვინაიდან გალაქტიკის ეპოქა გვაინტერესებს, უნდა ვეძიოთ ყველაზე დიდხანს ცოცხალი და, შესაბამისად, ყველაზე ცივი თეთრი ჯუჯები. თანამედროვე ტელესკოპები შესაძლებელს ხდის 4000 კ-ზე ნაკლები ზედაპირის ტემპერატურის მქონე ინტრაგალაქტიკური ჯუჯების აღმოჩენას, რომელთა სიკაშკაშე 30000-ჯერ დაბალია ვიდრე მზისა. ჯერჯერობით ისინი ვერ იპოვეს - ან საერთოდ არ არიან, ან ძალიან ცოტაა. აქედან გამომდინარეობს, რომ ჩვენი გალაქტიკა არ შეიძლება იყოს 15 მილიარდ წელზე უფროსი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი შესამჩნევი რაოდენობით იქნებოდნენ.

ქანების დღეისათვის გამოიყენება მათში სხვადასხვა რადიოაქტიური იზოტოპების დაშლის პროდუქტების შემცველობის ანალიზი. კლდის სახეობიდან და დათარიღების დროიდან გამომდინარე, გამოიყენება იზოტოპების სხვადასხვა წყვილი.

ეს არის ზედა ასაკობრივი ზღვარი. რა შეგვიძლია ვთქვათ ბოლოზე? ამჟამად ცნობილი ყველაზე მაგარი თეთრი ჯუჯები აღმოაჩინა ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა 2002 და 2007 წლებში. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ მათი ასაკი 11,5 - 12 მილიარდი წელია. ამას ასევე უნდა დავუმატოთ წინამორბედი ვარსკვლავების ასაკი (ნახევარი მილიარდიდან მილიარდ წლამდე). აქედან გამომდინარეობს, რომ ირმის ნახტომი 13 მილიარდ წელზე ნაკლები არ არის. ამრიგად, მისი ასაკის საბოლოო შეფასება, რომელიც მიღებულია თეთრი ჯუჯების დაკვირვებით, არის დაახლოებით 13-15 მილიარდი წელი.

ბურთის სერთიფიკატები

მეორე მეთოდი ეფუძნება ირმის ნახტომის პერიფერიულ ზონაში განლაგებული და მისი ბირთვის ორბიტაზე მოქცეული სფერული ვარსკვლავური გროვების შესწავლას. ისინი შეიცავს ასობით ათასიდან მილიონზე მეტ ვარსკვლავს, რომლებიც დაკავშირებულია ურთიერთმიზიდულობით.

გლობულური გროვები გვხვდება თითქმის ყველა დიდ გალაქტიკაში და მათი რიცხვი ზოგჯერ ათასობით აღწევს. იქ თითქმის არ იბადება ახალი ვარსკვლავები, მაგრამ ძველი ვარსკვლავები უხვად არიან. დაახლოებით 160 ასეთი გლობულური გროვა რეგისტრირებულია ჩვენს გალაქტიკაში და შესაძლოა კიდევ ორიდან სამ ათეულამდე აღმოჩნდეს. მათი ფორმირების მექანიზმები ბოლომდე არ არის ნათელი, თუმცა, სავარაუდოდ, ბევრი მათგანი გაჩნდა თავად გალაქტიკის დაბადებიდან მალევე. მაშასადამე, უძველესი გლობულური მტევნების ფორმირების დათარიღება შესაძლებელს ხდის გალაქტიკური ასაკის ქვედა ზღვარის დადგენას.

ეს გაცნობა ტექნიკურად ძალიან რთულია, მაგრამ ის ეფუძნება ძალიან მარტივ იდეას. მტევნის ყველა ვარსკვლავი (ზემასიურიდან ყველაზე მსუბუქამდე) წარმოიქმნება ერთი და იგივე გაზის ღრუბლისგან და, შესაბამისად, თითქმის ერთდროულად იბადება. დროთა განმავლობაში ისინი წვავენ წყალბადის ძირითად მარაგს - ზოგი ადრე, ზოგი მოგვიანებით. ამ ეტაპზე ვარსკვლავი ტოვებს მთავარ მიმდევრობას და განიცდის გარდაქმნების სერიას, რომელიც მთავრდება ან სრული გრავიტაციული კოლაფსით (მოჰყვება ნეიტრონული ვარსკვლავის ან შავი ხვრელის წარმოქმნას) ან თეთრი ჯუჯის გაჩენით. ამიტომ, გლობულური მტევნის შემადგენლობის შესწავლა შესაძლებელს ხდის საკმაოდ ზუსტად დადგინდეს მისი ასაკი. სანდო სტატისტიკისთვის შესწავლილი კლასტერების რაოდენობა უნდა იყოს მინიმუმ რამდენიმე ათეული.

ეს სამუშაო სამი წლის წინ ჩაატარა ასტრონომთა ჯგუფმა ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის ACS (Advanced Camera for Survey) კამერის გამოყენებით. ჩვენს გალაქტიკაში 41 გლობულური გროვის მონიტორინგმა აჩვენა, რომ მათი საშუალო ასაკი 12,8 მილიარდი წელია. რეკორდსმენები იყვნენ გროვები NGC 6937 და NGC 6752, რომლებიც მზიდან 7200 და 13000 სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს. ისინი თითქმის არ არიან 13 მილიარდ წელზე უმცროსი, მეორე კასეტურის ყველაზე სავარაუდო სიცოცხლე 13,4 მილიარდი წელია (თუმცა პლიუს ან მინუს მილიარდის შეცდომით).

მზის რიგის მასის მქონე ვარსკვლავები, რადგან მათი წყალბადის მარაგი ამოიწურება, იშლება და წითელ ჯუჯებად იქცევა, რის შემდეგაც მათი ჰელიუმის ბირთვი თბება შეკუმშვისას და იწყება ჰელიუმის წვა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ვარსკვლავი იშლება თავის გარსს, ქმნის პლანეტურ ნისლეულს, შემდეგ ხდება თეთრი ჯუჯა და შემდეგ გაცივდება.

თუმცა, ჩვენი გალაქტიკა უფრო ძველი უნდა იყოს ვიდრე მისი გროვები. მისი პირველი სუპერმასიური ვარსკვლავები აფეთქდნენ, როგორც სუპერნოვა და გამოყარეს მრავალი ელემენტის ბირთვები კოსმოსში, კერძოდ, სტაბილური იზოტოპის ბერილიუმ-ბერილიუმ-9-ის ბირთვები. როდესაც გლობულური მტევნები წარმოიქმნენ, მათი ახალშობილი ვარსკვლავები უკვე შეიცავდნენ ბერილიუმს და მით უფრო, რაც უფრო გვიან გაჩნდნენ. მათ ატმოსფეროში ბერილიუმის შემცველობიდან გამომდინარე, შეიძლება განისაზღვროს, რამდენად ახალგაზრდაა მტევანი, ვიდრე გალაქტიკა. როგორც მოწმობს NGC 6937 გროვების მონაცემები, ეს განსხვავება 200 - 300 მილიონი წელია. ასე რომ, დიდი გაჭიმვის გარეშე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ირმის ნახტომის ასაკი აღემატება 13 მილიარდ წელს და შესაძლოა 13,3-13,4 მილიარდს მიაღწევს.ეს თითქმის იგივეა, რაც თეთრი ჯუჯების დაკვირვების საფუძველზე, მაგრამ სულ სხვა გზით იქნა მიღებული.

ჰაბლის კანონი

სამყაროს ასაკის შესახებ კითხვის მეცნიერული ფორმულირება შესაძლებელი გახდა მხოლოდ გასული საუკუნის მეორე მეოთხედის დასაწყისში. 1920-იანი წლების ბოლოს ედვინ ჰაბლმა და მისმა თანაშემწემ მილტონ ჰუმასონმა დაიწყეს ირმის ნახტომის გარეთ ათეულობით ნისლეულამდე მანძილის გარკვევა, რომლებიც მხოლოდ რამდენიმე წლით ადრე დამოუკიდებელ გალაქტიკებად იქცნენ.

ეს გალაქტიკები მზისგან შორდებიან რადიალური სიჩქარით, რომელიც გაზომილი იყო მათი სპექტრის წითელ გადაადგილებით. მიუხედავად იმისა, რომ ამ გალაქტიკების უმეტესობამდე მანძილის დადგენა შეიძლებოდა დიდი შეცდომით, ჰაბლმა მაინც აღმოაჩინა, რომ ისინი დაახლოებით რადიალური სიჩქარის პროპორციულია, როგორც ის წერდა სტატიაში, რომელიც გამოქვეყნდა 1929 წლის დასაწყისში. ორი წლის შემდეგ ჰაბლმა და ჰუმასონმა დაადასტურეს ეს დასკვნა სხვა გალაქტიკებზე დაკვირვების საფუძველზე - ზოგიერთი მათგანი 100 მილიონ სინათლის წელზე მეტია დაშორებული.

ამ მონაცემებმა საფუძველი ჩაუყარა ცნობილ ფორმულას v=H0d, რომელიც ცნობილია როგორც ჰაბლის კანონი. აქ v არის გალაქტიკის რადიალური სიჩქარე დედამიწასთან მიმართებაში, d არის მანძილი, H0 არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, რომლის განზომილება, როგორც ადვილი შესამჩნევია, არის დროის განზომილების შებრუნებული (ადრე მას ჰაბლის მუდმივი ეწოდებოდა. , რაც არასწორია, რადგან წინა ეპოქებში H0-ის მნიშვნელობა განსხვავდებოდა ახლანდელთან შედარებით). თავად ჰაბლი და მრავალი სხვა ასტრონომი დიდი ხნის განმავლობაში უარყოფდნენ ვარაუდებს ამ პარამეტრის ფიზიკური მნიშვნელობის შესახებ. თუმცა, ჟორჟ ლემატრემ ჯერ კიდევ 1927 წელს აჩვენა, რომ ფარდობითობის ზოგადი თეორია საშუალებას გვაძლევს განვმარტოთ გალაქტიკების გაფართოება, როგორც სამყაროს გაფართოების მტკიცებულება. ოთხი წლის შემდეგ, მას ჰქონდა გამბედაობა, რომ ეს დასკვნა მის ლოგიკურ დასასრულამდე მიეყვანა, წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ სამყარო წარმოიშვა თითქმის წერტილის მსგავსი ემბრიონისგან, რომელსაც მან, უკეთესი ტერმინის არარსებობის გამო, უწოდა ატომი. ამ პირველყოფილ ატომს შეეძლო ნებისმიერ დროს უსასრულობამდე დარჩენილიყო სტატიკურ მდგომარეობაში, მაგრამ მისმა „აფეთქებამ“ წარმოშვა მატერიითა და გამოსხივებით სავსე გაფართოებული სივრცე, რამაც სასრულ დროში წარმოქმნა დღევანდელი სამყარო. უკვე თავის პირველ სტატიაში ლემერმა გამოიტანა ჰაბლის ფორმულის სრული ანალოგი და, იმ დროისთვის ცნობილი მონაცემებით რამდენიმე გალაქტიკის სიჩქარისა და მანძილის შესახებ, მან მიიღო მანძილებსა და სიჩქარეებს შორის პროპორციულობის კოეფიციენტის დაახლოებით იგივე მნიშვნელობა. როგორც ჰაბლის. თუმცა, მისი სტატია ფრანგულად გამოქვეყნდა ნაკლებად ცნობილ ბელგიურ ჟურნალში და თავდაპირველად შეუმჩნეველი დარჩა. ასტრონომების უმეტესობისთვის ის მხოლოდ 1931 წელს გახდა ცნობილი მისი ინგლისური თარგმანის გამოქვეყნების შემდეგ.

სამყაროს ევოლუცია განისაზღვრება მისი გაფართოების საწყისი ტემპით, ისევე როგორც გრავიტაციის (მათ შორის ბნელი მატერიის) და ანტიგრავიტაციის (ბნელი ენერგია) ეფექტით. ამ ფაქტორებს შორის კავშირიდან გამომდინარე, სამყაროს ზომის გრაფიკს განსხვავებული ფორმა აქვს როგორც მომავალში, ისე წარსულში, რაც გავლენას ახდენს მისი ასაკის შეფასებაზე. მიმდინარე დაკვირვებები აჩვენებს, რომ სამყარო ექსპონენტურად ფართოვდება (წითელი გრაფიკი).

ჰაბლის დრო

ლემერის ამ ნაშრომიდან და თავად ჰაბლის და სხვა კოსმოლოგების შემდგომი ნაშრომებიდან პირდაპირ ირკვევა, რომ სამყაროს ასაკი (ბუნებრივია, გაზომილი მისი გაფართოების საწყისი მომენტიდან) დამოკიდებულია მნიშვნელობაზე 1/H0, რომელსაც ახლა ჰაბლი ჰქვია. დრო. ამ დამოკიდებულების ბუნება განისაზღვრება სამყაროს კონკრეტული მოდელით. თუ ვივარაუდებთ, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ ბრტყელ სამყაროში, რომელიც სავსეა გრავიტაციული მატერიით და გამოსხივებით, მაშინ მისი ასაკის გამოსათვლელად 1/H0 უნდა გავამრავლოთ 2/3-ზე.

სწორედ აქ გაჩნდა ჩიხი. ჰაბლისა და ჰუმასონის გაზომვებიდან გამომდინარეობს, რომ 1/H0-ის რიცხვითი მნიშვნელობა დაახლოებით 1,8 მილიარდი წლის ტოლია. ამას მოჰყვა, რომ სამყარო დაიბადა 1,2 მილიარდი წლის წინ, რაც აშკარად ეწინააღმდეგებოდა იმდროინდელი დედამიწის ასაკის უკიდურესად დაუფასებელ შეფასებებსაც კი. ამ სირთულიდან თავის დაღწევა შეიძლება, თუ ვივარაუდებთ, რომ გალაქტიკები უფრო ნელა შორდებიან, ვიდრე ჰაბლს ეგონა. დროთა განმავლობაში ეს ვარაუდი დადასტურდა, მაგრამ პრობლემა არ გადაჭრა. ოპტიკური ასტრონომიის გამოყენებით გასული საუკუნის ბოლოს მიღებული მონაცემების მიხედვით, 1/H0 მერყეობს 13-დან 15 მილიარდ წლამდე. ასე რომ, შეუსაბამობა მაინც შენარჩუნდა, რადგან სამყაროს სივრცე ითვლებოდა და ითვლება ბრტყლად, ხოლო ჰაბლის დროის ორი მესამედი გაცილებით ნაკლებია გალაქტიკის ასაკის ყველაზე მოკრძალებულ შეფასებებზეც კი.

ცარიელი სამყარო

ჰაბლის პარამეტრის უახლესი გაზომვების მიხედვით, ჰაბლის დროის ქვედა ზღვარი 13,5 მილიარდი წელია, ხოლო ზედა ზღვარი 14 მილიარდი. გამოდის, რომ სამყაროს ამჟამინდელი ასაკი დაახლოებით უდრის ჰაბლის ამჟამინდელ დროს. ასეთი თანასწორობა მკაცრად და უცვლელად უნდა იყოს დაცული აბსოლუტურად ცარიელი სამყაროსთვის, სადაც არ არის არც გრავიტაციული მატერია და არც ანტიგრავიტაციული ველები. მაგრამ ჩვენს სამყაროში ორივე საკმარისია. ფაქტია, რომ სივრცე ჯერ ნელა გაფართოვდა, შემდეგ მისი გაფართოების სიჩქარე დაიწყო და მიმდინარე ეპოქაშიეს საპირისპირო ტენდენციები თითქმის ანაზღაურებდა ერთმანეთს.

ზოგადად, ეს წინააღმდეგობა აღმოიფხვრა 1998 - 1999 წლებში, როდესაც ასტრონომთა ორმა გუნდმა დაამტკიცა, რომ ბოლო 5 - 6 მილიარდი წლის განმავლობაში გარე სივრცე ფართოვდებოდა არა კლებადი, არამედ მზარდი ტემპით. ეს აჩქარება ჩვეულებრივ აიხსნება იმით, რომ ჩვენს სამყაროში იზრდება ანტიგრავიტაციის ფაქტორის, ეგრეთ წოდებული ბნელი ენერგიის გავლენა, რომლის სიმკვრივე დროთა განმავლობაში არ იცვლება. ვინაიდან გრავიტაციული მატერიის სიმკვრივე მცირდება კოსმოსის გაფართოებასთან ერთად, ბნელი ენერგია უფრო და უფრო წარმატებით ეჯიბრება გრავიტაციას. ანტიგრავიტაციული კომპონენტის მქონე სამყაროს არსებობის ხანგრძლივობა არ უნდა იყოს ჰაბლის დროის ორი მესამედის ტოლი. ამრიგად, სამყაროს აჩქარებული გაფართოების აღმოჩენამ (აღნიშნული 2011 წელს ნობელის პრემიით) შესაძლებელი გახადა აღმოფხვრა შეუსაბამობა მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობის კოსმოლოგიურ და ასტრონომიულ შეფასებებს შორის. ეს ასევე იყო მისი დაბადების დათარიღების ახალი მეთოდის შემუშავების საწინდარი.

კოსმოსური რიტმები

2001 წლის 30 ივნისს ნასამ გამოაგზავნა Explorer 80 კოსმოსში, ორი წლის შემდეგ დაარქვეს WMAP, ვილკინსონის მიკროტალღური ანისოტროპიული ზონდი. მისმა აღჭურვილობამ შესაძლებელი გახადა მიკროტალღური კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივების ტემპერატურის რყევების დაფიქსირება კუთხური გარჩევადობით სამი მეათედი გრადუსზე ნაკლები. მაშინ უკვე ცნობილი იყო, რომ ამ გამოსხივების სპექტრი თითქმის მთლიანად ემთხვევა იდეალური შავი სხეულის სპექტრს, რომელიც გაცხელებულია 2,725 K-მდე და მისი ტემპერატურის მერყეობა "მსხვილმარცვლოვან" გაზომვებში კუთხური გარჩევადობით 10 გრადუსი არ აღემატება 0,000036 K-ს. თუმცა, WMAP ზონდის მასშტაბის „წვრილმარცვლოვან“ გაზომვებში, ასეთი რყევების ამპლიტუდები იყო ექვსჯერ მეტი (დაახლოებით 0,0002 K). კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივება ლაქოვანი აღმოჩნდა, მჭიდროდ მოფენილი ოდნავ მეტი და ოდნავ ნაკლებად გახურებული უბნებით.

კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივების რყევები წარმოიქმნება ელექტრონ-ფოტონის გაზის სიმკვრივის რყევებით, რომელიც ოდესღაც ავსებდა გარე სივრცეს. ის თითქმის ნულამდე დაეცა დიდი აფეთქებიდან 380 000 წლის შემდეგ, როდესაც პრაქტიკულად ყველა თავისუფალი ელექტრონი გაერთიანდა წყალბადის, ჰელიუმის და ლითიუმის ბირთვებთან, რითაც წარმოიშვა ნეიტრალური ატომები. სანამ ეს მოხდებოდა, ბგერითი ტალღები ვრცელდებოდა ელექტრონ-ფოტონ გაზში, ბნელი მატერიის ნაწილაკების გრავიტაციული ველების გავლენით. ამ ტალღებმა, ან, როგორც ასტროფიზიკოსები ამბობენ, აკუსტიკური რხევებმა კვალი დატოვეს კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივების სპექტრზე. ამ სპექტრის გაშიფვრა შესაძლებელია კოსმოლოგიისა და მაგნიტური ჰიდროდინამიკის თეორიული აპარატის გამოყენებით, რაც შესაძლებელს ხდის სამყაროს ასაკის ხელახლა შეფასებას. როგორც უახლესი გამოთვლები აჩვენებს, მისი ყველაზე სავარაუდო ზომა 13,72 მილიარდი წელია. ახლა იგი ითვლება სამყაროს სიცოცხლის ხანგრძლივობის სტანდარტულ შეფასებად. თუ გავითვალისწინებთ ყველა შესაძლო უზუსტობას, ტოლერანტობას და მიახლოებას, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ WMAP-ის გამოძიების შედეგების მიხედვით, სამყარო არსებობს 13,5-დან 14 მილიარდ წლამდე.

ამრიგად, ასტრონომებმა სამყაროს ასაკი სამი განსხვავებული გზით შეაფასეს, საკმაოდ თავსებადი შედეგები მიიღეს. ამიტომ, ჩვენ ახლა ვიცით (ან, უფრო ფრთხილად რომ ვთქვათ, ვფიქრობთ, რომ ვიცით) როდის გაჩნდა ჩვენი სამყარო - სულ მცირე რამდენიმე ასეული მილიონი წლის სიზუსტით. ალბათ, შთამომავლები ამ საუკუნოვანი გამოცანის ამოხსნას ასტრონომიისა და ასტროფიზიკის ყველაზე თვალსაჩინო მიღწევების სიას დაამატებენ.