Jumboq bittaga ko‘paydi: bir doimiyning uch xil qiymati

“Daryo” kolumnisti Muzaffar Qosimov koinotning kengayishi bilan bog‘liq bir ilmiy muammo haqida so‘z yuritadi.

“Shum bola” filmidagi bir sahnani ko‘pchilik miriqib tomosha qilgan:

Bulturgi kitob nusxasida tizzalarigacha deyilgan edi; mana bu kitob nusxasida bellarigacha deyilgan. Hoji bobo, qaysi biri to‘g‘ri?

Zamonaviy astrofiziklar ham muhim fizik konstanta – Xabbl doimiysi yuzasida shunga o‘xshash ixtilofga borib qolgan.

Edvin Xabbl ismli zot koinotning muttasil va muntazam kengayotganligini kashf qilganiga ham mana yuz yilcha bo‘lib qoldi. Unga ko‘ra, koinotimiz beto‘xtov kengayishda bo‘lib, buni galaktikalarning bir-biridan katta tezlik bilan uzoqlashayotgani orqali payqaladi. Koinotning kengayishi xuddi sharni puflashga o‘xshaydi. Shishirganingiz sari shar sirtidagi ikki nuqta bir-biridan olislashaveradi.

Koinotning kengayish tezligi fanda Xabbl doimiysi deb nomlanuvchi konstanta bilan bog‘lab ifodalanadi. Uni, galaktikalarning qizilga siljishiga asoslangan holda, bizga nisbatan qanchalik tezlik bilan uzoqlashayotganini belgilovchi qiymat deyish mumkin. Olis galaktikalarning bizdan qanchalik tezlik bilan qochayotgani, ya’ni Xabbl doimiysini aniqlashning yana bir usuli relikt nurlanishni kuzatishga asoslanadi. Garchi astrofizikada Xabbl konstantasi asosan qizilga siljish fenomeniga ko‘ra aniqlansa-da, relikt nurlanishga asoslangan metod ham oxirgi paytda kuchli dalillangan usul sifatida o‘zini namoyon qilgan. Lekin ushbu ikki usul Xabbl doimiysining qiymatini aniq bir xil raqam bilan ko‘rsatmayotir.

Qizilga siljishga asoslanib koinotning kengayish tezligini aniqlash birmuncha sodda va shu paytgacha keng qo‘llangan usul. Buning uchun, avvaliga, muayyan galaktika yaqin atrofidagi sefeidalargacha bo‘lgan masofa aniqlanadi. Sefeidalar – yulduzlarning alohida xususiyatli turi bo‘lib, bunday yulduzning ravshanligi va ungacha bo‘lgan masofa orasida qat’iy bog‘liqlik bo‘ladi. Sefeidagacha bo‘lgan masofa aniqlangach, buning asosida ushbu sefeida joylashgan galaktikagacha bo‘lgan masofa ham ma’lum bo‘ladi. Har qanday galaktikada ertami kechmi albatta biror sefeida porlaydi. Bunday yulduz esa juda ulkan astronomik masofalardan ham ko‘rinadi. Uning ravshanligiga ko‘ra, masofani hamda u joylashgan galaktikaning qizilga siljishini taqqoslab, olimlar Xabbl konstantasini keltirib chiqaradi. Ushbu usulga ko‘ra aniqlangan Xabbl doimiysi har bir megaparsekka 73 kilometr/soniyani tashkil qiladi. Biroq so‘nggi yillarda dalillangan va ilmiy tasdig‘ini topgan usul – relikt nurlanishga ko‘ra aniqlangan konstanta esa tamomila boshqa raqam – 67 kilometr/soniya megaparsekni taqdim qilmoqda. Ko‘rib turganingizdek, oradagi farq juda katta; ayniqsa raqam koinot masshtablari haqida borayotganini tasavvur qilsangiz, buning nechog‘lik ulkan tafovut ekanini yaqqol payqaysiz.

Aynan shu tafovut hozirda astrofiziklarni chunonam xunob qilgan. Har ikkala usulning haqiqatan ham aniq va to‘g‘ri ishlayotgani tasdiqlangani holda, ular nega aynan bir konstanta uchun ikki xil qiymat berayotgani taajjublanarlidir. Olimlar qayerdadir, nimanidir xatolik bilan hisoblamayotganliklarini qayta-qayta tekshirib, barcha ehtimoliy xato manbalarini istisno qilishgach, bu har ikkala usul aslida juda to‘g‘ri ishlayotganini e’tirof etdi. Ularning fikricha, bu farq shundan darakki, biz koinotning kengayish jarayoni haqida yana qandaydir juda muhim narsani hali bilmaymiz. Uni payqagani esa hali texnologiyalarimiz va nazariy bilimlarimiz ham yetarli emas shekilli.

Demak, yana biror – uchinchi usulni o‘ylab topish va ishga solib ko‘rish kerak. Astrophysical Journal’ga ilmiy maqola taqdim qilgan mualliflar guruhi ilm-fanga aynan o‘sha – uchinchi usulni taklif qilgan. Unga ko‘ra, olimlar masofani aniqlashning yangi usulidan, ya’ni qizil gigantlargacha bo‘lgan masofani aniqlash metodikasidan foydalanishni ma’qul bilishmoqda. Qizil gigant bu – yulduz evolyutsiyasining eng so‘nggi bosqichlaridan biri bo‘lib, umri poyoniga yetib borayotgan yulduz o‘z o‘limiga oz qolgan paytda aynan qizil gigant shakliga kiradi. Qizil gigantlar – juda ulkan hajmli, lekin, anchayin sovigan qariya yulduzlar bo‘lib, ba’zan bunday yulduzlarda geliyli chaqnashlar sodir bo‘lib turadi.

Yangi usulni taklif qilayotgan mualliflarning fikricha, aynan shunday chaqnashlar vaqtidagi qizil gigant yorqinligini standart uchun qabul qilish mumkin. Ya’ni, uning bizga ko‘rinayotgan ravshanligini ungacha bo‘lgan masofa bilan aniq mutanosiblikda bog‘lash mumkin. Bir necha qizil gigantdagi geliyli chaqnashni o‘lchash orqali, ungacha bo‘lgan masofani aniqlash va shuning asosida, tarkibida qizil gigant mavjud bo‘lgan boshqa galaktikalargacha bo‘lgan masofani ham aniqlash mumkin bo‘ladi. Maqola mualliflar guruhini tashkil qiluvchi olimlar bunday o‘lchash va hisoblashlarni allaqachon bajarib ko‘rishgan va unga ishonadigan bo‘lsak, Xabbl doimiysining qiymati har megaparsekka 69,8±2 kilometr/soniya tezik bilan to‘g‘ri kelmoqda. Ko‘rib turganingizdek, natija na qizilga siljish va na relikt nurlanish asosidagi tezlikka yaqin emas, balki taxminan ushbu ikki usulda olingan qiymatning o‘rtachasiga to‘g‘ri kelmoqda.

Shunday qilib, natijaga aniqlik kiritishga bel bog‘lagan olimlar, aksincha, yana bir umuman boshqa, uchinchi bir qiymatni olishgan. Avval bir konstanta uchun ikki xil qiymat boshni qotirayotgan bo‘lsa, endi, kalava yanada chalkashdi; qiymatlar uchta va ulardan qay biri to‘g‘riroq ekanini yana bilmaymiz. Jumboq bittaga kamayish o‘rniga, yana bittaga ko‘paydi. Endi, uni yechish uchun yana bir boshqa (to‘rtinchi va beshinchi usullar) va kuzatuvlar kerak (agar, u ham battar chalkashlik tug‘dirmasa...). Hozircha astrofiziklar Xabbl doimiysini endi gravitatsion to‘lqinlar, yoki, gravitatsion linzalar yordamida hisoblash ustida ish boshlashgan. Ko‘ramiz, balki masalaga oydinlik kirib qolar...