Արդյո՞ք առաջնային սև խոռոչները նպաստել են Տիեզերքի առաջին աստղերի ծնունդին

Առաջնային սև խոռոչներ. ի՞նչ են դրանք
Առաջնային սև խոռոչները հիպոթետիկ օբյեկտներ են, որոնք, ենթադրաբար, առաջացել են վաղ Տիեզերքում՝ Մեծ պայթյունից մոտ 13.8 միլիարդ տարի առաջ նյութի խտության տատանումների հետևանքով: Ի տարբերություն աստղային զանգվածի սև խոռոչների, որոնք ձևավորվում են զանգվածեղ աստղերի կոլապսի հետևանքով՝ գերնորերի պայթյուններից հետո, առաջնային սև խոռոչները առաջացել են անմիջապես տիեզերական նյութի խտացումներից: Սա նշանակում է, որ դրանք կարող էին գոյություն ունենալ Տիեզերքի վաղ փուլերում՝ անկախ աստղերի կյանքի ցիկլից, և դրանց զանգվածը չի սահմանափակվում աստղային սև խոռոչներին բնորոշ սահմաններով:
«Մենք ուսումնասիրել ենք, թե ինչպես կարող էին վաղ Տիեզերքում առաջացած առաջնային սև խոռոչները ազդել առաջին աստղերի ծննդի վրա», - Space.com-ին տված հարցազրույցում ասել է հետազոտության առաջատար հեղինակ Ստեֆանո Պրոֆումոն՝ Կալիֆորնիայի համալսարանից (Սանտա Կրուզ): GIZMO հարթակի վրա առաջադեմ համակարգչային սիմուլյացիաներ օգտագործելով՝ թիմը մոդելավորել է առաջնային գազի և փոշու հիդրոդինամիկան՝ հասկանալու համար, թե ինչպես են այդ սև խոռոչները փոխազդել շրջակա նյութի հետ:

Դերը աստղերի ձևավորման գործում. օգնակա՞ն, թե՞ խոչընդոտ
Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ առաջնային սև խոռոչների ազդեցությունը աստղերի ձևավորման վրա կախված է դրանց զանգվածից և թվից.

• Զանգվածեղ սև խոռոչներ (1000–10,000 արեգակնային զանգված). Այս օբյեկտները գործել են որպես գրավիտացիոն կենտրոններ՝ ձգելով գազ և մութ նյութ: Սա արագացրել է խիտ մութ նյութի հալոների ձևավորումը, որոնցում կուտակվել են աստղերի և գալակտիկաների կառուցման բլոկները: «Որոշ դեպքերում առաջնային սև խոռոչները կարող էին դառնալ տիեզերական սերմեր՝ նպաստելով նյութի ավելի վաղ խտացմանը», - բացատրել է Պրոֆումոն: Սա կարող է բացատրել, թե ինչու Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակով (JWST) հայտնաբերված ամենավաղ գալակտիկաներից մի քանիսը ձևավորվել են զարմանալիորեն արագ՝ հնարավոր է՝ Մեծ պայթյունից 100–200 միլիոն տարի անց, իսկ ծայրահեղ սցենարներով՝ նույնիսկ 15 միլիոն տարի անց:
• Փոքր զանգվածի սև խոռոչներ (100 արեգակնային զանգվածից պակաս). Եթե նման օբյեկտները շատ էին, նրանց գրավիտացիոն ազդեցությունը առաջացրել է մակընթացային ուժեր, որոնք տաքացրել են ընդարձակ գազային ամպերը: Սա խոչընդոտել է աստղերի ձևավորմանը, քանի որ աստղերը ձևավորվում են սառը և խիտ գազային խտացումներից, որոնք կոլապս են ապրում սեփական գրավիտացիայի ազդեցությամբ: Որքան շատ էին փոքր զանգվածի սև խոռոչները, այնքան ավելի էր տաքանում գազը՝ դանդաղեցնելով աստղերի ծնունդը:
  Այսպիսով, աստղերի ձևավորմանը նպաստելու համար առաջնային սև խոռոչների զանգվածը և թիվը պետք է լինեն «իդեալական»՝ ոչ շատ մեծ և ոչ շատ փոքր, ինչպես «Ոսկե միջին» հեքիաթում:

Կապը մութ նյութի հետ
Մութ նյութը, որը կազմում է Տիեզերքի ամբողջ նյութի մոտ 85%-ը, մնում է անտեսանելի, քանի որ չի փոխազդում լույսի հետ: Այն չի բաղկացած սովորական մասնիկներից, ինչպիսիք են էլեկտրոնները, պրոտոնները կամ նեյտրոնները, ինչը առաջնային սև խոռոչներին դարձնում է դրա բաղադրիչի հնարավոր թեկնածու: Այնուամենայնիվ, դրանց գոյությունը դեռևս չի հաստատվել դիտարկումներով, և դրանց հատկությունները մնում են հիպոթետիկ:
«Մեր հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ եթե առաջնային սև խոռոչները կազմում են մութ նյութի մի մասը կամ ամբողջը, նրանց զանգվածը և թիվը չեն կարող լինել կամայական», - նշել է Պրոֆումոն: Չափից ավելի զանգվածեղ կամ բազմաթիվ սև խոռոչները կհանգեցնեին չափազանց վաղ աստղերի ձևավորմանը, ինչը չի համապատասխանում վաղ Տիեզերքի մասին մեր դիտարկումներին: Մյուս կողմից, փոքր զանգվածի սև խոռոչների ավելցուկը կդանդաղեցներ աստղերի ձևավորումը, ինչը նույնպես հակասում է ընթացիկ տվյալներին: Սա գիտնականներին թույլ է տալիս բացառել որոշ սցենարներ, որոնք կապված են առաջնային սև խոռոչների հետ՝ որպես մութ նյութ:

Ինչպե՞ս ստուգել հիպոթեզը
Քանի որ առաջնային սև խոռոչները դեռևս հիպոթետիկ են, դրանց գոյության ուղղակի ապացույցներ չկան: Այնուամենայնիվ, նրանց ազդեցությունը աստղերի ձևավորման վրա կարելի է ուսումնասիրել անուղղակիորեն՝ «տիեզերական արշալույսի» դիտարկումների միջոցով, որը ժամանակաշրջան է՝ մոտ 100–200 միլիոն տարի Մեծ պայթյունից հետո, երբ սկսել են ձևավորվել առաջին աստղերն ու գալակտիկաները: Եթե աստղադիտակները, ինչպիսին է JWST-ն, հայտնաբերեն գալակտիկաներ կամ աստղեր, որոնք ձևավորվել են ավելի վաղ, քան կանխատեսում են ավանդական մոդելները (օրինակ՝ Մեծ պայթյունից 15 միլիոն տարի անց), դա կարող է վկայել առաջնային սև խոռոչների դերի մասին այդ գործընթացի արագացման գործում:
Պրոֆումոյի թիմը ծրագրում է հետագա հետազոտություններ՝ մոդելավորումը բարելավելու համար: «Տեսությունների մեծ մասը ենթադրում է, որ առաջնային սև խոռոչները ունեին տարբեր զանգվածներ, և մենք ցանկանում ենք դա մոդելավորել ավելի իրատեսորեն», - ասել է գիտնականը: Նաև նախատեսվում է ուսումնասիրել դրանց ազդեցությունը ոչ միայն աստղերի, այլև վաղ գալակտիկաների ձևավորման վրա, ինչպես նաև մոդելավորել վաղ Տիեզերքի ավելի մեծ հատվածներ:

Եզրակացություններ
Առաջնային սև խոռոչների դերի ուսումնասիրությունը առաջին աստղերի ձևավորման գործում բացում է նոր հեռանկարներ Տիեզերքի էվոլյուցիայի և մութ նյութի բնույթի հասկանալու համար: Այս հիպոթետիկ օբյեկտները կարող էին կա՛մ արագացնել աստղերի ձևավորումը՝ գործելով որպես գրավիտացիոն կենտրոններ, կա՛մ խոչընդոտել դրան՝ տաքացնելով գազային ամպերը, ինչը կախված է դրանց զանգվածից և թվից: JWST-ի և ապագա գործիքների դիտարկումները կարող են տրամադրել անուղղակի ապացույցներ դրանց գոյության մասին, եթե հայտնաբերվեն անոմալ վաղ գալակտիկաներ: Առայժմ առաջնային սև խոռոչները մնում են առեղծված, որը շարունակում է ոգեշնչել գիտնականներին՝ փնտրելու Տիեզերքի ծննդի և դրա խորհրդավոր բաղադրիչների մասին պատասխաններ: