Моддаи торик, маводи ноаён, ки қисми зиёди массаи коинотро ташкил медиҳад, метавонад ба атомҳо ҷамъ шавад, симулятсияҳои нав нишон медиҳанд. Ин «атомҳои тира» метавонанд эволютсияи галактикаҳо ва ташаккули ситораҳоро ба куллӣ тағйир диҳанд ва ба астрономҳо имкони нави фаҳмидани ин моддаи пурасрорро фароҳам оранд.
Материяи торик зиёда аз 80% массаи ҳар як галактика ва кластери галактикаи коинотро ташкил медиҳад. Ҳама мушоҳидаҳои мо нишон медиҳанд, ки материяи торик як навъ заррае аст, ки бо материяи оддӣ ва ҳатто бо рӯшноӣ мутақобила намекунад. Мо метавонем материяи торикро танҳо тавассути таъсири мутақобилаи гравитатсионӣ бо ҳама чизи дигар муайян кунем. Новобаста аз он ки материяи торик аст, он аз фаҳмиши муосири физикаи мо берун аст. Аммо он то ҳол масса дорад ва аз ин рӯ, ҷозиба дорад.
Мо ҳанӯз намедонем, ки материяи торик оддӣ ё мураккаб аст. Он метавонад танҳо аз як намуди заррае иборат бошад, ки дар коинот ҳукмронӣ мекунад ва ҳатто бо худ базӯр ҳамкорӣ мекунад. Ё он метавонад аз якчанд намуди заррачаҳо иборат бошад, ки бо ҳамон гуногунии бой, ки мо дар материяи оддӣ мебинем. Ғайр аз он, мо танҳо чор қувваи асосии табиатро медонем: ҷозиба, электромагнетизм, таъсири мутақобилаи қавӣ ва таъсири сусти ҳастаӣ. Аммо шояд қувваҳои иловагӣ вуҷуд дошта бошанд, ки танҳо дар байни зарраҳои материяи торик амал мекунанд ва ба материяи муқаррарӣ умуман таъсир намерасонанд.
Консепсияи зарраҳои иловагии материяи торик ва қувваҳои торик он қадар дур нест, ки ба назар мерасад. Фаҳмиши мо дар бораи физика бар симметрияҳо, ки муносибатҳои амиқи математикии байни зарраҳо мебошанд, сохта шудааст. Мумкин аст, ки дар қонунҳои табиат симметрияҳои иловагӣ вуҷуд дошта бошанд, ки материяи торикро ҳамтои материяи муқаррарӣ месозанд ва барои ҳар як намуди мутақобила, ки материяи муқаррарӣ метавонад дар бахши торикӣ ҳамто дошта бошад.
Масалан, аз моддаи оддӣ мо метавонем атомҳои оддӣ созем: протон ва электрон, ки ба ҳамдигар пайвастанд, бо фотон, интиқолдиҳандаи қувваи электромагнитӣ, ки миёнаравӣ мекунад. Мо инчунин метавонем як версияи ҳамон сохтори материяи торик дошта бошем, ки протони торик бо фотонҳои торик ба электронҳои торик пайваст аст: атомҳои торик.
Материяи торикии атомӣ нисбат ба материяи торик, ки танҳо аз як зарра иборат аст, хеле фарқ мекунад. Муҳимтар аз ҳама, ҷамъ шудани материяи оддии торик хеле душвор хоҳад буд ва он оҳиста-оҳиста, дар тӯли садҳо миллион сол хоҳад буд. Материяҳои оддӣ дар ин пораҳои ҳамвор аз материяи торик ҷамъ мешаванд, то галактикаҳоро ба вуҷуд оранд, аммо онҳо дар акси ҳол ҳаёти ҷудогона доранд. Бо вуҷуди ин, материяи торикии атомӣ метавонад галактикаҳои сояи худро ташкил диҳад - сохторҳои ба диск монанд, ки ба андоза ва ҷойгиршавии галактикаҳои намоён тақлид мекунанд.
Гурӯҳи астрофизикҳо аз ин имкони ҷолиб барои моделсозии эволютсияи галактикаҳо истифода карданд ва бубинанд, ки чӣ фарқиятҳои мушоҳидашуда метавонанд ба вуҷуд оянд. Онҳо иҷозат доданд, ки материяи торикии атомӣ мувофиқи қувваҳои худ таҳаввул кунанд ва сипас таҳқиқ карданд, ки ин сохторҳои нав ба галактикаҳои намоён тавассути ташкили нави ҷозиба чӣ гуна таъсир мерасонанд. Онҳо натиҷаҳои худро дар пойгоҳи додаҳои онлайни чопӣ дар моҳи апрел нашр карданд arXiv.
Муҳаққиқон муайян карданд, ки ҳатто як миқдори ками материяи торикии атомӣ - ҳамагӣ 6% тамоми материяи торикии коинот, на аз он ҷумла боқимонда - барои ба куллӣ тағир додани эволютсияи галактикаҳо кофӣ аст. Азбаски материяи торикии атомӣ қобилияти мутақобила карданро дорад, он метавонад ба осонӣ конденсатсия карда, энергияро тавассути партови як намуди радиатсияи торик гум кунад. Симуляцияҳо нишон доданд, ки "диски торик" дар дохили ҳар як галактика зуд пайдо мешавад, ки чархи он ба чархи ҷузъҳои намоёни муқаррарӣ мувофиқат мекунад.
Аз он ҷо, материяи торикии атомӣ конденсатсияро идома дод, ҳамон тавре ки гази муқаррарӣ ба абрҳо ва дар ниҳоят ситораҳо табдил меёбад. Дар симулятсия, материяи торикии атомӣ ситораҳои торикии худро ташкил дод ва ҳатто метавонад боиси пайдо шудани сӯрохиҳои сиёҳи худ гардад. Баъдан ин пораҳо ба ядрои галактикӣ ғарқ шуданд, ки дар он зичии он зиёд шуд.
Аз сабаби ин вазнинии изофӣ, пайдоиши ситораҳо дар ядрои галактикаҳо суръат гирифта, ситораҳоро нисбат ба галактикаҳои дорои материяи оддии торик тезтар ташкил медиҳанд. Ин симулятсияҳо воқеан баъзе моделҳои материяи торикии атомиро рад карданд, зеро ин моделҳо боиси он шуданд, ки галактикаҳои онҳо аз маводи нави ситорасоз хеле зуд тамом шаванд.
Аммо баъзе моделҳо аз ҳудуди кунунии мушоҳидаҳо наҷот ёфта, имкони минбаъдаи мавҷудияти материяи торикии атомиро фароҳам оварданд. Муҳаққиқон умедворанд, ки таҳқиқоти минбаъдаи назариявӣ ва таҷрибавӣ ба эътимоднокии ин шакли ҷолиби материяи экзотикӣ равшанӣ хоҳанд дод. Масалан, азбаски материяи торикии атомӣ ба таври муассир конденсатсия мешавад, мо метавонем бо истифода аз телескопи кайҳонии NASA Нэнси Грейс дар Рум бо таҳқиқоти микролинзавии гравитатсионӣ пораҳои зиччи ба ситора монандро муайян кунем.
Ҳамчунин хонед: