«Iedomājieties, ka atrodaties lielā, ļoti gaišā istabā, bet, palūkojoties apkārt, redzat vien dažas 40 vatu spuldzītes,» par jaunatklāto Visuma starojuma budžeta deficītu stāsta Juna Kolmeijere. «No kurienes nāk šī gaisma?»
Visuma budžetā konstatēts deficīts (19)
Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Milzīgos plašumus starp galaktikām caurvij ūdeņraža un hēlija pavedienu tīkls, kas tiek izmantots kā precīzs «gaismas daudzuma» mērinstruments. Jaunākie pētījumi liecina, ka zināmo galaktiku un kvazāru gaisma nav pietiekama, lai izskaidrotu starpgalaktiskā ūdeņraža novērojumus. Starpība ir grandioza - 400%.
Interesanti, ka šī nesakritība ir novērojama tikai tuvējā, relatīvi labi izpētītajā Visuma daļā. Kad teleskopi tiek pavērsti miljardiem gaismas gadu tālu galaktiku virzienā, viss sakrīt. Fakts, ka starojuma aprēķini sakrīt agrīnajā Visumā, bet atšķiras lokālajā, mulsina zinātniekus.
Trūkstošā gaisma sastāv no augstas enerģijas ultravioletā starojuma fotoniem, kas spēj neitrālos ūdeņraža atomus pārvērst lādētos jonos. Šādu jonizējošo fotonu avoti ir kvazāri, kurus darbina supermasīvajos melnajos caurumos krītošā gāze un karstās, jaunās zvaigznes.
Novērojumi liecina, ka jauno zvaigžņu jonizējošie fotoni praktiski nekad nepamet savu galaktiku, tos absorbē lokālā gāze, tādēļ tie starpgalaktisko ūdeņradi neietekmē. Savukārt zināmo kvazāru skaits nav pietiekošs, lai saražotu nepieciešamo starojuma apjomu.
«Vai nu mūsu aprēķini par starojumu no galaktikām un kvazāriem ir aplami, vai arī pastāv kāds līdz šim nezināms jonizējošo fotonu avots,» piebilda Kolmeijere. «Mēs šo paradoksu dēvējam par fotonu produkcijas krīzi. Protams, krīze ir astronomiem, jo Visumam, šķiet, nav ne vainas.»
Nesakritība atklājās, salīdzinot starpgalaktiku gāzes simulācijas ar Habla teleskopa COS instrumenta jaunākajiem mērījumiem.
«Simulācijas lieliski sakrīt ar agrīnajā Visumā reģistrētajiem novērojumiem, kā arī ar lokālā Visuma datiem, ja mēs pieņemam, ka iztrūkstošā gaisma eksistē,» skaidroja pētījuma līdzautors Bens Openheimers no Kolorādo universitātes. «Iespējams, ka simulācijas neataino realitāti, kas pats par sevi būtu pārsteigums, jo starpgalaktiskais ūdeņradis ir Visuma sastāvdaļa, kuru, kā mums šķiet, mēs izprotam vislabāk.»
«Visaizraujošākā ir iespēja, ka iztrūkstošie fotoni nāk no kāda jauna, eksotiska avota, nevis no galaktikām vai kvazāriem,» piebilda Nīls Kacs no Masačūsetsas universitātes.
Piemēram, mistiskā tumšā matērija, kas satur kopā galaktikas, bet nekad nav novērota tiešā veidā, varētu sadalīties un radīt iztrūkstošo starojumu.
«Tā jau ir krīze, kad jūs nopietni apsverat tumšās matērijas sadalīšanos,» teica Kacs.
«Būtiskākais 400% iztrūkumā ir tas, ka jūs zināt, ka kaut kas ir nepareizi,» komentēja Deivids Vainbergs no Ohaijo universitātes. «Mēs joprojām nezinām, kas tieši, bet ir skaidrs, ka vismaz viens pieņēmums par lokālo Visumu, ko mēs uzskatījām par pareizu, tāds nav.»
Astronomi turpinās darbu, lai noskaidrotu, vai iztrūkstošās gaismas izskaidrojums ir eksotisks vai tomēr ne.