ცას თუ ახედავთ, შენიშნავთ ნათელ ზოლს, რომელიც ცაზე ბილილიკივითაა გადაჭიმული. ათასწლეულების მანძილზე მეცნიერები „ირმის ნახტომის“„ ნამდვილ“ ბუნებას აკვირდებოდნენ და იკვლევდნენ. ძველი ბერძნები თვლიდნენ, რომ ცის თაღზე გადაჭიმული ეს ზოლი ქალღმერთ ჰერას მკერდიდან გადმოღვრილი რძის წვეთები იყო . თურმე, როდესაც ზევსი მძინარე ჰერას ძუძუს ჰერაკლეს აწოვებდა, მოულოდნელად ჰერას გაეღვიძა, ბავშვს ხელი ჰკრა და დაღვრილი წვეთებისგან წარმოიქმნა ნისლიანი, მანათობელი, ზოლი. ეგვიპტელების აზრით, ეს იყო ძროხის რძე, ხოლო, ავსტრალიელი აბორიგენები კი ფიქრობდნენ, რომ ეს იყო მდინარე, რომელიც ცაში მიედინებოდა…
დღეს ჩვენ უკვე ვიცით, რომ ვუყურებთ სპირალური გალაქტიკის სიბრტყეს, რომელშიც 100 მილიარდი ვარსკვლავია, თუმცა, „ირმის ნახტომის“ ფორმის დადგენას მე-20 საუკუნემდე ვერ მოხერხდა. მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ჩვენს გალაკტიკას ვერ ვხედავთ გარედან, რადგან ჩვენი მზის სისტემა გალაქტიკაშია ჩაფლული და მისი ნაწილია. ტელესკოპის, ფოტოგრაფიის, სპექტროსკოპიისა და რადიოასტრონომიის მეშვეობით, აღმოვაჩინეთ ჩვენი გალაქტიკის ფორმა და ზომა – და ამასთან, ჩვენი ადგილი მილიარდობით ვარსკვლავს შორის, რომლებიც კუნძულოვან სამყაროს ქმნიან და ამგვარად შევძელით დაგვედგინა ჩვენი კოსმიური მისამართი უთვალავ ვარსკვლავ შორის.
ტელესკოპის რევოლუცია
სანამ ადამიანი ტელესკოპში გაიხედებოდა, გალაქტიკის ფართობის შესახებ ზუსტი წარმოდგენა არ ჰქონდა. 25 საუკუნის წინ, ბერძენმა ფილოსოფოსმა დემოკრიტემ თქვა, რომ „ირმის ნახტომი“ სავსე იყო ვარსკვლავებით. დედამიწიდან, დიდი დაშორების გამო ისინი ერთიანად, შერწყმულად ჩანდა. 100 წლის შემდეგ არისტოტელემ ცაში სინათლის ბუნდოვანი მდინარე ატმოსფერულ მოვლენას დაუკავშირა. არისტოტელეს ეს თვლასაზრისი თითქმის 200 წელი დომინირებდა და მასში ეჭვი არავის შეუტანია . ორმა პატარა შუშის ნაჭერმა კი არისტოტელეს მოსაზრება ორ წუთში გააქარწყლა.
როდესაც გალილეომ 1609 წელს ტელესკოპი ცისკენ მიმართა, გასაოცარი აღმოჩენები გააკეთა. მან თავისი დაკვირვებები გამოაქვეყნა პატარა წიგნში “Sidereus Nuncius”(ვარსკვლავური მაცნე), რომელიც 1610 წლის 13 მარტს გამოიცა. წიგნში მან აღწერა მთვარე და განაცხადა, რომ ის ხორკლიანი და უსწორმასწორო იყო. გალიელეო ასევე დაკვირდა იუპიტერს და აღმოაჩინა პლანეტის 4 თანამგზავრი (მთვარე). გალილეომ პირველმა შეძლო ირმის ნახტომის დათვალიერება და იმის დანახვა, რომ საყმაროში უამრავი უხილავი ვარსკვლავია, რომელთა რაოდენობაც ხილვად ვარსკვლავებს აღემტება.
კირჩხიბის თანავარსკვლავედში, ისეთ სამიზნეებზე დაკვირვებით, როგორიცაა ორიონის ნისლეული (M42) და ფუტკრის მტევანი (M44), გალილეიმ შეუიარაღებელი თვალისთვის უხილავი უთვალავი ვარსკვლავი აღმოაჩინა. მეცნიერი ფირქობდა, რომ ყველა ობიექტი, რომელსაც ცაზე ხედავდა იყო ვარსკვლავი, სინამდვილეში კი თითოეულმა ასეთმა ობიექტმა ჩამოაყალიბა ჩვენი გალაქტიკის ფორმა.
სპირალური ნისლეულები
1781 წლის 13 მარტს უილიამ ჰერშელმა ურანი აღმოაჩინა. ძალიან მალე ჰერშელი მეფე ჯორჯ III-ის სამეფო კარზე მთავარ ასტრონომად დაინიშნა. მეფის დაფინანსებით, ჰერშელმა ააგო ტელესკოპები. ერთ-ერთი ტელესკოპის სიგრძე 12 მ იყო, 120 სმ დიამეტრის სარკით.
ასტრონმმა მალავე შეძლო ირმის ნახტომის რუკის შედგენა. ეს ჩვენი გალაქტიკის პირველი სისტემური რუკა იყო. მან ასევე მისი მხედველობის არეში თითქმის ყველა ვარსკვლავი დაითვალა და ირმის ნახტომის მკვრივ რეგიონს დააკვირდა. ასევე აღმოაჩინა, რომ გალაქტიკის სიბრტყის მიღმა ვარსკვლავთა რაოდენობა მცირდებოდა.
ასტორნომმა არ იცოდა მანძილესა და სიმკრთალეს შორის კავშირზე, სწორედ ეს იყო მიზეზი თუ რატომ ვერ ხვდებოდა მილიონობით მკრთალი ვარსკვლავი მისი მხედველობის არეში. მან შექმნა ირმის ნახტომის დიაგრამა, რომელიც გიგანტურ ამებას ჰგავდა.
1840 იან წლებში ირლანდიაში ააგეს ოპტიკური ტელესკოპი “პარსონსთანის ლევიათანს”, რომლის დიამეტრი 183 სმ იყო. ტელესკოპის საშუალებით დეტალური ნახაზები შეიქმნა. მორევის გალაქტიკის (M51), სამკუთხედის გალაქტიკისა (M33) და მესიე 99-ის (NGC 4254). დაკვირვების შემდეგ გაირკვა, რომ ამ ობიექტებს სპირალური სტრუქტურები ჰქონდათ.
მანძილის გაზომვის სათანადო ხერხის გარეშე, ასტრონომებს შეეძლოთ მხოლოდ ეჭვი შეეტანათ იმ მოსაზრებაში, რომ შედიოდა თუ არა ეს ნისლეულები, ისევე როგორც ვარსკვლავები და გროვები, ირმის ნახტომის შემადგენლობაში. მეცნიერთა ნაწილი ფიქრობდა, რომ ეს შორეული სტრუქტურები ჩვენი გალაქტიკის მიღმა არსებობდა, შესაბამისად, გაჩნდა კითხვა, თუ რა გვეუბნებოდნენ ეს სტურუქტურები ჩვენს ადგილზე სამყაროში?
კოსმიური საზომი
დებატები ირმის ნახტომის ფიზიკურ ბუნებაზე მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე გაგრძელდა. ახალმა ტექნოლოგიებმა(სპექტროსკოპია და ფოტოგრაფია), დისკუსია კიდევ უფრო გააღრმავა. ვარსკვლავების სინათლის ანალიზის შესაძლებლობამ ასტრონომებს გზა გაუხსნა ვარსკვლავების ქიმიური შემადგენლობის გაგებისკენ, ფოტოგრაფიამ კი ადამიანის თვალის მიერ სინათლის შეკრების შეზღუდული უნარი გააძლიერა.
ამ ხელსაწყოებით შეიარაღებულმა ასტრონომებმა ჰენრიეტა ლივიტმა, ედუარდ პიკერინგმა და ეინარ ჰერცშპრუნგმა აღმოაჩინეს და განსაზღვრეს კავშირი ვარსკვლავთა კლასის დაბნელებისა და გაბრწყინების პერიოდს შორის, რომელსაც ეწოდება ცეფეიდის ცვლადები.
1908 წელს, ჰენრიეტა ლივიტი სწავლობდა ცვლად ვარსკვლავებს, მაგელანის დიდი და პატარა ღრუბლების ფოტოებზე, რომლებსაც ჰარვარდის ობსერვატორიაში იღებდნენ. მაგელანის დიდ და პატარა ღრუბლებში მან შეამჩნია ამ ვარსკვლავების სიკაშკაშის რიტმული და პროგნოზირებადი ცვალებადობა, რომელიც შეიძლება ერთი დღიდან ერთ თვეზე ხანგრძლივი ყოფილიყო.
გარდა ამისა, მან აღმოაჩინა, რომ რაც უფრო ხანგრძლივი იყო ნათების ცვლილების პერიოდი, მით უფრო კაშკაშა ჩანდა ეს ვარსკვლავი. ვინაიდან პატარა მაგელანის ღრუბელში მდებარე ყველა ვარსკვლავი დედამიწიდან დაახლოებით ერთსა და იმავე მანძილზეა, მან ივარაუდა ცეფეიდის ცვლადის პერიოდი დაკავშირებულია მის ნამდვილ, შინაგან სიკაშკაშესთან.
ობსერვატორიის დირექტორმა პიკერინგმა წამოაყენა მოსაზრება, რომ პერიოდსა და სიკაშკაშეს შორის აღმოჩენილი კავშირი სასარგებლო იქნებოდა კოსმოსში ვარსკვლავთა გროვებისა და ნისლეულების განაწილების განსაზღვრისთვის. ჰერცშპრუნგი კი ამ მეთოდის სიზუსტეს ამოწმებდა დამოუკიდებელი დაკვირვებებით.
პიკერინგი, ობსერვატორიის დირექტორი, ვარაუდობდა, რომ პერიოდისა და სიკაშკაშის კავშირი შორის კავშირი, სასარგებლო იქნებოდა ვარსკვლავური გროვებისა და ნისლეულების განაწილების დასადგენად. დამოუკიდებელი დაკვირვებებით ჰერცშპრუნგი ამ მეთოდის სიზუსტეს ამოწმებდა, პარალაქსის მეთოდით ცეფეიდებამდე მანძილს ზომავდა იმაზე დაყრდნობით, როგორ იცვლებოდა ცეფეიდების მდებარეობა მათ ფონზე მდებარე უფრო შორეული ვარსკვლავებისადმი, როცა დედამიწა მზის გარშემო მოძრაობდა.
ამრიგად, ცეფეიდის პერიოდის გაზომვით, ასტრონომებს შეეძლოთ მისი ჭეშმარიტი სიკაშკაშის გაგება, ხოლო აშკარა სიკაშკაშის შედარებით, გამოთვალიდნენ თუ რამდენად შორს იყო იგი. ამ პერიოდიდან გაჩნდა სანდო კოსმიური საზომი, რომელსაც ასტრონომები იყენებდნენ.
დაახლოებით ამ პერიოდში, ახალგაზრდა ასტრონომმა ჰარლოუ შეპლიმ დაიწყო გლობალური გროვების- ვარსკვლავთა კომპაქტური და მკვრივი სფეროების გაზომვა. 1918 წლისთვის მან აღმოაჩინა, რომ ეს გროვები თავმოყრილია მშვილდოსნის თანავარსკვლავედის გარშემო და ქმნიდნენ რგოლს ირმის ნახტომის გარშემო. მან ასევე გააუმჯობესა ცეფეიდის ცვლადების პარალაქსის გაზომვები.
ამ მონაცემების გამოყენებით, შეპლიმ არა მხოლოდ დაადგინა ჩვენი გალაქტიკის ცენტრი – მშვილდოსანის თანავარსკვლავედში, არამედ აჩვენა, რომ ირმის ნახტომის ზომა 10-ჯერ აღემატებოდა წინა გაზომვებს. მისმა დაკვირბებმა ასევე დაგვანახა, რომ მზის სისტემა გალაქტიკს ცენტრიდან შორს იყო. ჩვენი გალაქტიკის ზომის გათვალისწინებით, შეპლი დარწმუნებული იყო, რომ სპირალური ნისლეულები, ისევე როგორც სფერული გროვები ირმის ნახტომის ნაწილია.
დიდი დებატი
მე-20 საუკუნის დასაწყისისთვის სპირალური ნისლეულებისა და ირმის ნახტომის ბუნების შესახებ დისკუსიამ პიკს მიაღწია. ფოტომასალამ ნათლად აჩვენა, რომ ამ ნისლეულებს ჰქონდათ კარგად გამოკვეთილი სპირალური სტრუქტურა, რომელიც შედგება უამრავი ვარსკვლავისგან, მაგრამ მანძილის გაზომვის მეთოდები ვერ იძლეოდა კითხვაზე პასუხს, მდებარეოდნენ თუ არა ეს ვარსკვლავები„ ირმის ნახტომში“.
1920 წლის აპრილში,ვაშინგტონში ბუნებრივი ისტორიის ეროვნულ მუზეუმში, ჰარლოუ შეპლი შეხვდა ჰებერ კერტისს. დისკუსიას, რომელიც მათ შორის მიმდინარეობდა მოგვიანებით “დიდი დებატები” ეწოდა. შეპლი ამტკიცებდა, რომ სპირალური და ყველა სხვა ნისლეული „ირმის ნახტომის“ ნაწილია, ვარსკვლავების სფერული გროვების მსგავსად. მაგრამ კერტისმა წარმოადგინა დამაჯერებელი მტკიცებულება, რომ ისინი დამოუკიდებელი ვარსკვლავური სისტემები იყო – ე.წ. “კუნძული სამყაროები”. თუმცა ეს ტერმინი გერმანელმა ფილოსოფმა კანტმა დაამკვიდრა.
ეს დისკუსია ცეფეიდების წყალობით გადაწყდა. ედუინ ჰაბლმა მაუნტ-ვილსონის ობსერვატორიის 2.5 მ დიამეტრის ჰუკერის ტელესკოპის გამოყენებით ცეფეიდის ცვალებადი ვარსკვლავები ადრომედას სპირალურ ნისლეულში აღმოაჩინა. ჰაბლის ტელესკოპმა აჩვენა, რომ ეს ობიექტი 900 000 სინათლის წლის მანძილზე იყო, ირმის ნახტომის გარეუბანს მიღმა. ერთი გაზომვით მან დაგვანახა, რომ ირმის ნახტომი არ იყო მთელი სამყარო, არამედ კუნძულოვანი სამყაროების უზარმაზარი ნაწილი.
რადიოასტრონომია
მე 19 საუკუნეში ასტრონომები გაოცებულები იყვნენ იმ ფაქტით, რომ ირმის ნახტომის დიდი რეგიონები თითქმის არ შეიცავდნენ ვარსკვლავებს. „ნახშირის ტომრები“ ვარსკვლავების ფონზე მუქი ხვრელების სახით ჩანდა. ერთმა ასტრონომმა ივარაუდა, რომ ცას ჰქონდა “ღრმულები”. იმ პერიოდში ირმის ნახტომის შესწავლა ხილული სინათლის დიაპაზონში იყო შესაძლებელი. ასტრონომებმა არ იცოდნენ, რომ ქვანახშირის ტომრები გაზისა და მტვრის უზარმაზარი ღრუბლები იყო, რომლებიც ბლოკავდა შორეული ვარსკვლავების შუქს. მეცნიერებმა დაიწყე ახალი ტექნოლოგიების შემუშავება.
რადიოასტრონომიის დაბადებამ მეცნიერებს დაანახათ, რომ გალაქტიკა სავსეა არამარტო მტვრით, არამედ უზარმაზარი რაოდენობის ცივი, ნეიტრალური წყალბადის აირით, უმეტეს შემთხვევაში, წყალბადის ატომის პროტონი და ელექტრონი ტრიალებს ერთი მიმართულებით, მაგრამ ზოგჯერ ელექტრონები ბრუნავენ და ტრიალებენ სხვა მიმართულებით, მიმართულებას იცვლიან. წყალბადის ნებისმიერი ატომისთვის ეს მხოლოდ 100 მილიონ წელიწადში ერთხელ ხდება. ამას მოყვება 21 სმ სიგრძის ტალღის მქონე ენერგიის გამოსხივება. ეს ტალღები გაივლიან მტვრის ღრუბლებს, რომლებიც ხილულ სინათლეს ბლოკავენ, რადგან ხილულ სინათლეს ბევრად მცირე ზომის ტალღა აქვს.
1951 წელს ასტრონომებმა პირველად დააფიქსირეს 21 სმ სიგრძის ტალღების გამოსხივება. საბოლოოდ კი მათ შეძლეს იმის დადგენა, თუ რა ხდებოდა მტვრის ღრუბლების მიღმა და შეძლეს „ირმის ნახტომის“ უფრო ვრცელი სურათის მიღება.
ჩვენი გალაქტიკის ფორმა
ბოლო 70 წლის განმავლობაში მეცნიერებმა შეძლეს განესაზღვრათ „ირმის ნახტომის“ ფორმა. მასიური გალაქტიკის ოთხი ძირითადი სპირალური მკლავით. გალაქტიკის ცენტრიდან მზე 27 000 ათასი სინათლის წლითაა დაშორებული და ორიონის დეზში მდებარეობს. პერსევსისა და მშვილდოსნის მკლავებს შორის.
ბევრი რამ დღესაც საიდუმლოებებით არის მოცული, მაგალითად, გრავიტაციის კანონი, რომლის მიხედვითაც გალაქტიკის განაპირა რეგიონებში მდებარე ვარსკვლავები და აირის გროვები უფრო ნელა უნდა მოძრაობდნენ, ვიდრე ცენტრთან ახლოს მდებარე ობიექტები, მაგრამ ჩვენ ვაკვირდებით და ვხედავთ ცენტრისგან დაშორებული სხეულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ. ეს პროცესი ყველა გალაქტიკაში ერთნაირად მიმდინარეობს. ერთადერთი ახსნა, რომელსაც არ სჭირდება გრავიტაციის კანონის გარდაქმნა, დიდი რაოდენობით არსებული ბნელი ენერგია, რომლის პირდაპირი დაკვირვება არასდროს არ მომხდარა.
ადამიანი დღესაც, ისევე როგორც ძველ საბერძნეთში, კაშკაშა ვარსკვალების თაღის ქვეშ დგას და მათი ბუნების შეცნობით კვლავ დაინტერესებულია. ჩვენი კოსმიური მისამართის დადგენა ამ უკიდეგანო, უსასრულო გალაქტიკებში ადამიანის შემეცნების გასაოცარი აქტია.
წყარო: