Astronomi “nofotografē” noslēpumainu tumšu objektu tālajā Visumā

2025. gada 13. oktobris

Plašs ASV un Eiropas radio teleskopu tīkls, novērojot tālu radio galaktiku, ir atklājis nelielu tumšu objektu. Tas datos izskatās tikai kā sakniebiens, taču liecina, ka mazas masas tumšās matērijas sakopojumi ir plaši izplatīti, apstiprinot teorijas par Visuma uzbūvi un attīstību. Pētījumā piedalījās arī VeA institūta “Ventspils Starptautiskais radioastronomijas centrs” (VSRC) teleskopi.

 

Starptautiska astronomu komanda ir atradusi mazas masas tumšu objektu tālajā Visumā — nevis tieši novērojot tā izstaroto gaismu, bet gan atklājot niecīgu gravitācijas radītu gaismas izkropļojumu no citas tālas galaktikas. Šī noslēpumainā objekta masa ir aptuveni miljons reižu lielāka nekā mūsu Saules masa, un tā atklāšana saskan ar pašreiz labāk pieņemto teoriju par to, kā veidojušās galaktikas, tostarp Piena Ceļš.

 

“Tā kā tumšās matērijas objektus mēs tieši redzēt nevaram, mēs izmantojam ļoti tālas galaktikas kā fona gaismas avotus, lai meklētu šo objektu gravitācijas atstātās pēdas.”

 

“Tumšu objektu, kas neizstaro gaismu, meklēšana, protams, ir sarežģīta,” saka Dr. Devons Pauels (Devon Powell) no Maksa Planka Astrofizikas institūta (MPA) un pētījuma vadošais autors, kura rezultāti publicēti žurnālā Nature Astronomy. “Tā kā tos mēs tieši redzēt nevaram, mēs izmantojam ļoti tālas galaktikas kā fona gaismas avotus, lai meklētu šo objektu gravitācijas atstātās pēdas.”

 

Tumšā matērija ir noslēpumaina matērijas forma, kura neizstaro gaismu, taču tai piemīt liela masa, kas ir būtiska, lai saprastu, kā veidojusies zvaigžņu un galaktiku bagātība, ko redzam nakts debesīs. Tā kā tumšo matēriju nav iespējams novērot tieši, tās īpašības var noteikt tikai ar gravitācijas lēcas efektu — kad tālāka objekta gaisma tiek mainīta un novirzīta tumšā objekta gravitācijas dēļ, izveidojot raksturīgu lokveida attēlu.

 

Komanda izmantoja teleskopu tīklu no visas pasaules, tostarp Grīnbenkas teleskopu (GBT), Ļoti garās bāzes interferometru (VLBA) un Eiropas interferometrisko tīklu (EVN), kurā ietilpst arī VSRC radioastronomiskā observatorija Irbenē. Dati tika apkopoti Apvienotajā VLBI institūtā (JIVE) Nīderlandē, izveidojot Zemes izmēra “superteleskopu”, kas spēja uztvert smalkus gravitācijas lēcas signālus no tumšā objekta. Tika noskaidrots, ka objekta masa ir aptuveni miljons reižu lielāka par Saules masu un tas atrodas apmēram 10 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes — laikā, kad Visumam bija tikai 6,5 miljardi gadu.

 

“Jau pirmajā augstas izšķirtspējas attēlā mēs uzreiz pamanījām ‘sakniebienu’ gravitācijas lokā — drošu pazīmi, ka esam kaut ko atraduši.”

 

Šis ir mazākās masas objekts, kas jebkad atrasts, izmantojot šo metodi — aptuveni 100 reižu mazākas masas nekā iepriekšējie atklājumi. Lai sasniegtu šādu jutīguma līmeni, komandai nācās izveidot ļoti precīzu debesu attēlu, izmantojot radio teleskopus visā pasaulē. Profesors Džons Makkīns (John McKean) no Groningenas Universitātes (RuG), Pretorijas Universitātes (UP) un Dienvidāfrikas Radioastronomijas observatorijas (SARAO), kurš vadīja datu vākšanu, skaidro:

 

“Jau pirmajā augstas izšķirtspējas attēlā mēs uzreiz pamanījām ‘sakniebienu’ gravitācijas lokā — drošu pazīmi, ka esam kaut ko atraduši. Tikai neliels masas sakopojums starp mums un tālo radio galaktiku varētu radīt šādu efektu.”

 

Lai analizētu milzīgo datu apjomu, komandai bija jāizstrādā jauni modelēšanas algoritmi, kurus varēja darbināt tikai ar superdatoriem. “Dati ir tik apjomīgi un sarežģīti, ka mums nācās izstrādāt jaunas skaitliskās pieejas to modelēšanai. Tas nebija vienkārši, jo šāda lieta līdz šim nebija darīta,” sacīja Dr. Simona Vedžeti (Simona Vegetti) no MPA. “Mēs uzskatām, ka katra galaktika, tostarp mūsu Piena Ceļš, ir pilna ar tumšās matērijas sakopojumiem, taču to atrašana un pierādīšana prasa milzīgu skaitļošanas darbu.” Komanda izmantoja īpašu paņēmienu, ko sauc par gravitācijas attēlošanu (gravitational imaging), kas ļāva “ieraudzīt” neredzamo tumšās matērijas sakopojumu, kartējot tā gravitācijas lēcas efektu uz spožā radio loka fona.

 

“Mēs uzskatām, ka katra galaktika, tostarp mūsu Piena Ceļš, ir pilna ar tumšās matērijas sakopojumiem.”

 

“Ņemot vērā mūsu datu jutīgumu, mēs sagaidījām, ka atradīsim vismaz vienu tumšu objektu, tāpēc šis atklājums atbilst tā dēvētajai aukstās tumšās matērijas teorijai, uz kuras balstās lielākā daļa mūsu izpratnes par galaktiku veidošanos,” skaidro Pauels. “Tagad, kad esam atraduši vienu, nākamais jautājums ir — vai atradīsim vēl, un vai to skaits atbildīs teorētiskajiem modeļiem.”

 

Komanda turpina padziļinātu analīzi, lai labāk saprastu, kas īsti ir šis noslēpumainais tumšais objekts. Viņi arī pēta citas debess daļas, lai atrastu vairāk šādu mazas masas tumšo objektu, izmantojot to pašu paņēmienu. Ja līdzīgi objekti tiks atrasti arī citur un tie patiešām izrādīsies pilnīgi bez zvaigznēm, tad dažas tumšās matērijas teorijas var nākties noraidīt.

Attēls. Infrasarkanā (melnbalts) un radio starojuma (krāsains) datu atspoguļojums. Tumšais, mazas masas objekts atrodas spraugā spožās loka daļas labajā pusē, taču tas neizstaro gaismu ne infrasarkanajā, ne radio diapazonā. Tuvinātajā attēlā redzams ieliekums spožajā radio lokā, kur tumšā objekta papildu masa tiek gravitacionāli “attēlota” ar komandas izstrādātajiem sarežģītajiem modelēšanas algoritmiem. Tumšais objekts norādīts ar baltu plankumu loka ieliekuma vietā, taču līdz šim no tā nav reģistrēta gaisma ne optiskajā, ne infrasarkanajā, ne radio diapazonā. Keck/EVN/GBT/VLBA

 

Papildus informācija:

 

Gravitācijas lēca: astrofizikāla parādība, ko astronomi izmanto, lai mērītu struktūru masas īpašības Visumā. Tā ir Einšteina vispārīgās relativitātes teorijas sekas, kurā masa Visumā izliec telpu. Ja priekšplāna (lēcojošā) objekta – parasti galaktikas vai galaktiku kopas – masa ir pietiekami liela, tad gaisma no fona objektiem tiek izkropļota, un pat var veidoties vairāki attēli. Šajā sistēmā, ko sauc B1938+666, priekšplāna infrasarkanā spožā galaktika (redzama gredzena centrā) rada skaistu Einšteina gredzenu no tālās galaktikas attēla. Tomēr tālā galaktika ir arī spoža radio diapazonā, radot skaistus vairākkārtējus attēlus un gravitācijas lokus (redzami sarkanā krāsā).

 

Ļoti garās bāzes interferometrija (VLBI): Radio novērojumi veikti, izmantojot tīklā savienotus radio teleskopus. Šī novērošanas metode ļauj astronomiem uzlabot datu attēla asumu un atklāt ļoti mazas spožuma svārstības, ko citādi nebūtu iespējams pamanīt. Piemēram, VLBI datu izšķirtspēja ir 13 reizes labāka nekā infrasarkanā attēla iegūšana ar W. M. Keck teleskopa adaptīvās optikas sistēmu (attēlos redzama melnbaltā krāsā). Novērojumos izmantotie teleskopi bija Grīnbenkas (Green Bank) teleskops Apvienotajā Karalistē, Nacionālās Radioastronomijas observatorijas (ASV) Ļoti garās bāzes masīvs (VLBA), kā arī Eiropas VLBI tīkla teleskopi, tostarp tie, atrodas Irbenē, Latvijā.

 

Gravitācijas attēlošana: Tā ir jauna metode, ko astronomi izmanto, lai “redzētu” masu Visumā, pat ja tā neizstaro gaismu. Šī metode izmanto pagarinātos gravitācijas lokus, lai meklētu nelielas novirzes, ko var izraisīt tikai papildu neredzama masas komponenta klātbūtne. Apvienojot šo metodi ar izcilo augstas leņķa izšķirtspējas attēlveidošanu no VLBI datiem, komandai izdevās atklāt līdz šim mazākās masas tumšā objekta klātbūtni.

 

Saites uz zinātniskajiem rakstiem:

Powell et al. https://www.nature.com/articles/s41550-025-02651-2

McKean et al. https://doi.org/10.1093/mnrasl/slaf039

Dalīties ar ziņu

Citi jaunumi

Autors Rota Žagare • 2026. gada 15. oktobris
Piektdien, 16. oktobrī, plkst. 10.00 Ventspils Augstskolā (VeA) projekta NextTechTalents un Eiropas universitāšu alianses COLOURS ietvarā notiks karjeras diena jaunajiem zinātniekiem, kuras mērķis ir veicināt jauno pētnieku profesionālo izaugsmi, iepazīstināt ar dažādām karjeras iespējām zinātnē un ārpus akadēmiskās vides, kā arī stiprināt sadarbību starp dažādu zinātnes nozaru pārstāvjiem. Pasākumā būs iespēja uzzināt par karjeras atbalsta iespējām starptautiskajos projektos NextTechTalents un Eiropas universitāšu aliansē COLOURS. Pieredzē par zinātniskās karjeras veidošanu ārpus akadēmiskās vides dalīsies Impact Hub Liepāja , savukārt Latvijas Jauno zinātnieku apvienības pārstāvji sniegs ieskatu jaunā zinātnieka karjeras attīstībā. Karjeras dienā īpaša uzmanība tiks pievērsta sadarbības veicināšanai, organizējot kontaktbiržu, kuras mērķis ir sekmēt sadarbību, starpnozaru ideju apmaiņu un jaunu kontaktu veidošanu starp promocijas darbu vadītājiem, doktorantiem, jaunajiem zinātniekiem, projektu vadītājiem un industrijas pārstāvjiem. Tā būs iespēja dalīties pieredzē, pārrunāt aktuālos pētniecības izaicinājumus un identificēt potenciālos sadarbības virzienus. Pasākuma laikā dalībnieki iepazīs VeA pētniecības infrastruktūru, apmeklējot Informācijas tehnoloģiju fakultātes laboratorijas, kā arī karjeras dienas noslēgumā paredzēta ekskursija uz Ventspils Starptautisko radioastronomijas centru, kur dalībnieki varēs iepazīties ar radioastronomijas pētniecībā izmantotajām tehnoloģijām un zinātnisko infrastruktūru.
Autors Rota Žagare • 2026. gada 14. oktobris
Ventspils Augstskolas Mūžizglītības centrs aicina uz nākamo lekciju cikla “Zinātne un kultūra - sabiedrībai” tikšanos, kas ir paredzēta 24. oktobrī Ventspils Augstskolā. Šoreiz runāsim par pandēmiju ietekmi uz pasauli, “Vienas veselības” pieeju un pārtikas drošību. Pasākums notiks 24. oktobrī plkst. 11.30-14.30 Ventspils Augstskolā, un tā viesis būs Dr. med. vet. Aivars Bērziņš, Institūta “BIOR” Zinātniskās padomes priekšsēdētājs un vadošais pētnieks. Viņš ir pieredzējis zinātnieks un nozares līderis, kura profesionālā darbība saistīta ar veterinārmedicīnu, pārtikas drošību un sabiedrības veselības jautājumiem. A.Bērziņš pievērsīsies šādām aktuālām tēmām: Kā pandēmijas ir mainījušas pasauli? Vai nākamā pandēmija jau ir sākusies? Ko mums māca “Viena veselība”?; Vai mana pārtika tiešām ir droša? Atbildība, risks un zinātne mūsu šķīvī. Tiks apskatīts, kā cilvēku, dzīvnieku un vides veselība ir savstarpēji saistīta, kādas mācības pasaule guvusi no COVID-19 pandēmijas un kā zinātne palīdz izvērtēt pārtikas drošības riskus pirms piegādes veikalu plauktos. Akadēmiķis Ojārs Spārītis, raksturojot Aivaru Bērziņu, īpaši izceļ viņa zinātnisko kompetenci, darba pieredzi krīzes laikos, līdera spējas un cilvēcību, nosaucot viņu par “zinātnieku un ļoti normālu cilvēku”. Šis raksturojums atklāj ne tikai profesionāļa pieredzi, bet arī stipra gara personību, kas spēj apvienot zināšanas, atbildību un cilvēcīgu attieksmi dažādos dzīves posmos.
Autors Rota Žagare • 2026. gada 14. oktobris
Ventspils Augstskolas biznesa vadības studente Jekaterina Gromovaja izmantoja Erasmus+ sniegtās iespējas un devās studiju mobilitātē uz Norvēģiju. Studijas starptautiskā vidē, jaunas draudzības, iespaidīgā Norvēģijas daba un izkāpšana ārpus komforta zonas – tā Jekaterina raksturo savu Erasmus+ pieredzi. Kā Jekaterina aizvadīja semestri Norvēģijā – lasi pieredzes stāstu!
Autors Rota Žagare • 2026. gada 14. oktobris
Ventspils Augstskolas Inženierzinātņu institūts “Ventspils Starptautiskais radioastronomijas centrs” (VSRC) organizē semināru “Mākslīgā intelekta rīki un aģenti. To izmantošana programmatūras izstrādē un radioastronomijas datu apstrādē”, lai iepazīstinātu ar mākslīgā intelekta (MI) aģentu iespējām un to praktisko pielietojumu viedo tehnoloģiju attīstībā un zinātniskajā pētniecībā. Seminārs notiks 15. oktobrī plkst. 10.30 un to vadīs VSRC zinātniskais asistents Jānis Šteinbergs.
Autors Rota Žagare • 2026. gada 12. oktobris
Turpinot dalību mikrokvalifikāciju izmēģinājumprojektā, Ventspils Augstskolas (VeA) Mūžizglītības centrs 2026./2027. studiju gada rudens semestrī piedāvā apgūt divas jaunas mikrokvalifikācijas izglītības programmas. Šajā mācību semestrī jau tika uzsāktas trīs mikrokvalifikāciju izglītības programmas: “Biznesa angļu valoda”, “Komunikācija profesionālajā vidē” un “Organizācijas tēls un reklāma”. Ņemot vērā lielo interesi un pieprasījumu pēc šīm programmām, Ventspils Augstskola turpina paplašināt mikrokvalifikāciju piedāvājumu, izstrādājot vēl divas jaunas programmas. Projekta otrajā kārta Ventspils Augstskola piedāvā apguvei divas jaunas mācību programmas:
Autors Rota Žagare • 2026. gada 9. oktobris
Jau devīto gadu pēc kārtas mašīnbūves uzņēmums “Bucher Municipal” piešķīra stipendiju Ventspils Augstskolas (VeA) studentam. Šogad stipendiju, iespēju gūt praktisku pieredzi uzņēmumā, kā arī unikālo balvu ieguva bakalaura studiju programmas “Jaunuzņēmumu vadība” 2. kursa studente Aļika Avtuhova. Uz “Bucher Municipal” stipendiju pretendēja četri Ekonomikas un pārvaldības fakultātes studenti, kuri Ventspils kinoteātrī “Kino Rio” tikās gan ar uzņēmuma, gan VeA pārstāvjiem, pārrunājot savus mērķus, sasniegumus un nākotnes ieceres. Šoreiz vislabāko iespaidu uz komisiju atstāja VeA otrā kursa studente Aļika Avtuhova, kurai tika piešķirta stipendija un iespēja gūt praktisku pieredzi uzņēmumā. Stipendijas ieguvēja atzīst, ka sarunas bijušas daudz interesantākas, nekā sākotnēji gaidīts. Līdzās ierastajiem jautājumiem par nākotnes plāniem, studentiem bija jāparāda spēja domāt radoši un risināt izaicinājumus uzņēmējdarbībā. Piemēram, Aļikai bija jāpastāsta, kā viņa rīkotos, ja būtu atbildīga par kinoteātra darbību un būtu jāuzlabo tā finansiālā situācija. Uzņēmums “Bucher Municipal” VeA studentus atbalsta kopš 2018. gada, sniedzot gan finansiālu atbalstu, gan ļaujot tuvāk iepazīt uzņēmējdarbības vidi. “Mēs vēlamies būt uzņēmums, kas ne tikai ražo, bet arī iegulda vidē, kurā darbojas. Ventspils Augstskola ir nozīmīga pilsētas daļa, un mums ir svarīgi stiprināt saikni starp augstskolu, uzņēmējdarbību un jauniešiem. Ne katram stipendiātam pēc studijām ir jānonāk Bucher Municipal – arī tad, ja jaunietis izvēlas citu uzņēmumu vai nozari, mēs esam devuši savu ieguldījumu viņa izaugsmē. Savukārt, ja kādu dienu viņš izvēlas pievienoties mūsu komandai, tas, protams, ir ļoti patīkams rezultāts,” saka Mikus Brakanskis, Bucher Municipal Ventspils ražotnes vadītājs.
Citas ziņas