Net mokslininkai nežino, ką užfiksavo: žvaigždžių šviesą iškraipė nematoma jėga, tai keičia fiziką

Kas tai yra, kol kas nežinoma, tačiau vienas faktas stebina, ši masė yra itin maža, atsižvelgiant į tokį atstumą, ji prilygsta vos maždaug milijonui Saulės masių. Tai mažiausia kada nors tokiu principu užfiksuota kosminė struktūra šiame atstumo diapazone, net šimtą kartų mažesnė nei bet kuri iki šiol rasta.

Pasak Vokietijos Makso Planko astrofizikos instituto mokslininkų komandos, vadovaujamos astrofiziko Devono Powello, tai mažiausios masės objektas, aptiktas kosmologiniu atstumu vien gravitacinio poveikio pagrindu. 

Šis tyrimas parodė, kad galima stebėti net milijono Saulės masės objektus labai tolimame Visatos fone. Kalbėdami apie Visatą, mokslininkai dažnai remiasi teorija, jog egzistuoja tam tikra materija, kuri neskleidžia jokios šviesos ir sąveikauja su aplinka vien per gravitaciją. 

Tai vadinamoji tamsioji materija. Yra įvairių hipotezių, kas tai galėtų būti, tačiau pagrindinė užduotis yra išsiaiškinti, kaip ji pasiskirsčiusi - tolygiai ar susitelkusi į mazgus. Kadangi tamsioji materija nematoma, ją aptikti galima tik netiesiogiai, naudojant gravitacijos efektus.

Būtent tai mokslininkai ir padarė. Remiantis bendrosios reliatyvumo teorijos principais, kiekvienas objektas su mase iškreipia aplinkinę erdvę ir laiką. Panašiai kaip boulingo kamuolys deformuoja batutą, pro jį riedantis rutuliukas pasuks išlenktu keliu. 

Kosmose šį reiškinį galime stebėti kaip gravitacinį lęšiavimą, kai šviesos spinduliai iš tolimos galaktikos pakrypsta, išsikreipia ir išsitempia dėl tarp jų ir mūsų esančių didelės masės objektų.

Šiame tyrime buvo pasitelkta daugybė teleskopų, tarp jų Green Bank teleskopas, Very Long Baseline Array (VLBA) ir Europos interferometrinis tinklas, siekiant ištirti gerai žinomą gravitacinio lęšio sistemą JVAS B1938+666. 

Šioje sistemoje viena galaktika yra nutolusi 7,3 mlrd. šviesmečių, o dar toliau, 10,5 mlrd. šviesmečių atstumu, esanti galaktika, kurios šviesa dėl pirmosios galaktikos masės buvo išlenkta ir padauginta keturgubai.

Tyrėjai viename iš iškraipytų vaizdų pastebėjo neįprastą išlinkimą, lyg įspaudą ryškiame šviesos lanke. Šio deformacijos vien galaktikos masė paaiškinti nebegalėjo. Analizė parodė, kad tai turėjo sukelti kitas mažas masės telkinys, esantis tarp mūsų ir tolimo objekto. Patikimumo lygis – stulbinantis, net 26 sigma.

„Iš pirmosios didelės raiškos nuotraukos iškart pamatėme susiaurėjimą gravitaciniame lanke – tai aiškus ženklas, kad radome kažką svarbaus,“ – teigė astronomas Johnas McKeanas iš Groningeno universiteto Nyderlanduose.

Objektas neskleidžia jokios šviesos, nei regimojoje, nei radijo, nei infraraudonojoje spektro srityje. Tai reiškia, kad jis yra visiškai tamsus arba tiesiog per silpnas, kad galėtume jį užfiksuoti. Vieni galimi paaiškinimai, o tai tamsiosios materijos sankaupa arba itin silpna nykštukinė galaktika.

Abi versijos šiuo metu laikomos įmanomomis. Tyrimo autoriai tikisi, kad tolesniais stebėjimais pavyks atskleisti šio objekto prigimtį. Powellas pažymi, kad tokio atradimo buvo tikėtasi.

„Atsižvelgiant į mūsų duomenų jautrumą, tikėjomės aptikti bent vieną tamsų objektą. Tai atitinka vadinamąją „šaltosios tamsiosios materijos“ teoriją, kuria remiasi daugelis galaktikų formavimosi modelių“, - teigė jis.

Didžiausias klausimas dabar, ar tokių objektų pavyks aptikti daugiau, ir ar jų kiekis atitiks teorinius prognozių modelius. Viena aišku, kad mes jau gebame matyti nematomus objektus Visatos pakraščiuose vien jų gravitacijos dėka. Ir tai yra tik pradžia.