Qaranlıq maddə adətən yalnız cazibə qüvvəsinə cavab verən görünməz bir maddə kimi təsvir olunur. Lakin elm adamları hazırda daha mürəkkəb bir ehtimalı araşdırırlar: qaranlıq maddə hissəcikləri də öz gizli bir qüvvəsi vasitəsilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər.

Kosmologiya və Astropartikulyar Fizika Jurnalında ( JCAP ) dərc olunan yeni bir araşdırmada qaranlıq maddənin əlavə cəlbedici qüvvəyə məruz qalması halında nə baş verəcəyi araşdırılıb. Nəticələr təəccüblü dərəcədə əks-səda doğurub. Qüvvə qaranlıq maddənin daha səmərəli şəkildə toplanmasına səbəb olsa da, adətən kosmik strukturun böyüməsini sürətləndirmir. Əksinə, bu böyüməni yavaşlatmağa meyllidir.

Niyə alimlər qaranlıq qüvvəni nəzərdən keçirirlər

Kainatın yüksək dəqiq müşahidələri həmişə mükəmməl şəkildə uyğunlaşmayan nəticələr verdikcə, mümkün “qaranlıq qüvvəyə” maraq artmışdır.

Kosmik genişlənmənin və qalaktikaların və digər böyük strukturların inkişafının ölçülməsi bəzən bir az fərqli hekayələr danışır. Uzaq Kainatın bəzi müşahidələri göstərir ki, genişlənmə keçmişdə standart kosmoloji modelin proqnozlaşdırdığından bir qədər daha yavaş getmiş ola bilər.

Eyni zamanda, kosmik mikrodalğalı fonun tədqiqatları uzun müddətdir ki, maddənin Kainatın ən böyük miqyaslarında gözləniləndən daha sıx şəkildə toplana biləcəyini göstərir.

Bu fərqlər nisbətən kiçikdir, lakin alimləri kosmologiyanın standart modelində vacib bir tərkib hissəsinin çatışmadığını soruşmağa sövq edib.

Bir ehtimal, qaranlıq maddə hissəciklərinin adi maddənin aşkar edə bilmədiyi əlavə bir qüvvə hiss etməsidir. Qarşılıqlı təsir yalnız qaranlıq maddə sektorunda işləyəcəyi üçün tədqiqatçılar bunu “qaranlıq qüvvə” adlandırırlar. Belə bir qarşılıqlı təsir potensial olaraq həm Kainatın genişlənməsinə, həm də qalaktikaların və daha böyük kosmik strukturların əmələ gəlməsinə təsir göstərə bilər.

“Qaranlıq maddə haqqında həqiqətən bildiyimiz şeylər indiyə qədər yalnız onun cazibə qüvvəsi təsirləri vasitəsilə öyrənilib”, – deyə tədqiqatın müəllifi, Perimetr Nəzəri Fizika İnstitutunun tədqiqatçısı Zakari Vayner bildirib. “Bu, qaranlıq maddənin adi maddədən gizli əlavə qarşılıqlı təsirlərə malik olma ehtimalını açıq qoyur.”

Cazibə Qüvvəsindən Kənar Bir Qüvvənin Sınaqdan Keçirilməsi

Tədqiqat qrupu, qaranlıq maddə hissəciklərinin cazibə qüvvəsinə əlavə olaraq uzun mənzilli bir qüvvə ilə qarşılıqlı təsir göstərdiyi bir qrup nəzəri model araşdırdı.

Alimlər nəzəri hesablamalarla yanaşı kosmoloji məlumatlardan istifadə edərək bu gizli qarşılıqlı təsirin kosmik genişlənmə tarixinə və genişmiqyaslı strukturun böyüməsinə necə təsir edəcəyini araşdırdılar.

Əvvəlcə gözlənilən nəticə sadə görünür. Əgər qaranlıq maddə hissəcikləri başqa bir qüvvə vasitəsilə bir-birini cəlb edərsə, daha tez topaqlara yığılmalıdırlar. Bu daha güclü toplaşma, Kainatın proqnozlaşdırılandan daha sıx strukturlara malik olduğunu göstərən müşahidələri də izah edə bilər.

“Gözlədiyiniz ilk şey, qaranlıq maddəyə əlavə cəlbedici qüvvənin verilməsinin strukturların daha sürətli böyüməsini təmin etməsidir”, deyə Vayner bildirir. “Amma eyni zamanda başqa bir təsir də rol oynayır.”

Kosmik Böyüməyə Təəccüblü Təsir

Tədqiqatçılar tərəfindən araşdırılan modellərdə əlavə qüvvə qaranlıq maddənin daha effektiv şəkildə toplanmasına səbəb olur. Bununla belə, bu, həmçinin Kainat genişləndikcə qaranlıq maddənin necə davrandığını da dəyişir.

Eyni proses qaranlıq maddə hissəciklərinin zamanla kütləsini effektiv şəkildə itirməsinə səbəb olur. Bu azalma onların cazibə qüvvəsini zəiflədir və gizli qüvvənin yaratdığı daha güclü cazibəni kompensasiya edir.

Nəticədə, gücləndirilmiş klasterləşmə kosmik mikrodalğa fonunda daha güclü cazibə qüvvəsi izi yaratmır. Əksər hallarda, birləşmiş təsir kosmik strukturun böyüməsini əslində boğur.

DESI və Qaranlıq Enerji Modelləri üçün Təsirlər

Bu tapıntılar yalnız qaranlıq maddədən kənara çıxan nəzəriyyələr üçün əhəmiyyətli ola bilər. Qaranlıq Enerji Spektroskopik Aləti (DESI) tərəfindən son ölçmələr üçün təklif edilən bəzi izahatlar qaranlıq maddə hissəcikləri arasında oxşar qarşılıqlı təsirləri əhatə edir.

Tədqiqatçıların fikrincə, yeni müəyyən edilmiş mexanizmin bu daha mürəkkəb modellərin çoxuna da təsir göstərməsi ehtimalı var. Gizli cəlbedici qüvvə ilə bağlı hər hansı bir nəzəriyyə, Kainat inkişaf etdikcə qaranlıq maddənin effektiv şəkildə daha yüngülləşmə ehtimalını nəzərə almalı ola bilər.

Qarşıdan gələn rəsədxanalardan və kosmik tədqiqatlardan daha dəqiq ölçmələr alimlərə qaranlıq maddənin hansı gizli qarşılıqlı təsirlərə malik ola biləcəyini və müşahidələrin hansı ehtimalları istisna edə biləcəyini müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Vayner deyir ki, “Kainat çox vaxt intuisiyamızdan daha incədir. Məhz buna görə də bu ideyaları sınaqdan keçirməyə davam etməliyik.”