Одно из самых интересных понятий в современной астрофизике это понятие темной материи. Меня часто спрашивают, что же она из себя представляет и зачем она нужна в современной астрофизике.
Темная материя - это материя во вселенной, которую мы не можем наблюдать, при этом можем судить о ее наличии, так как видим гравитационное влияние, которое она оказывает на наблюдаемую материю.
Что мы знаем о темной материи?
Темная материя на текущий момент является только предполагаемой. Однако на нее приходится до 90 процентов массы вселенной.
Пока не удалось ее обнаружить экспериментально. Главная трудность обнаружения темной материи состоит в том, что как предсказывает теория частицы темной материи должны крайне плохо взаимодействовать как с частицами обычной материи, так и друг с другом.
В настоящий момент проводятся серии экспериментов, целью которых является обнаружение частиц темной материи, но пока они безрезультатны.
Почему физики думают, что темная материя существует?
Гравитация - это одна из самых предсказуемых сил во вселенной. Благодаря законам небесной механики мы можем с невероятной точностью вычислять траектории движения любых небесных тел. Если мы имеем информацию обо всех телах в какой-то системе, мы можем легко рассчитать и предсказать их движение на сколь угодно большой срок.
Когда движение небесных тел отличается от предсказанного, это значит, что есть иные тела, гравитация которых не учтена. Так была открыта планета Нептун и звезда Сириус-Б. Отклонения орбиты Меркурия от предсказаний теории тяготения Ньютона стали доказательством в пользу теории относительности Эйнштейна, с которой они согласовывались.
При изучении вращения галактик астрономы заметили, что периферические звезды вращаются так же быстро, как и звезды в центрах галактик, но расчеты показывали, что их вращение должно быть намного медленнее.
Астрономы предположили, что масса галактики значительно больше, чем масса всех входящих в нее звезд за счет наличия в ней невидимого глазу вещества - темной материи. По сути темная материя - это способ объяснить наблюдаемые гравитационные аномалии.
Эта дополнительная масса позволяет объяснить вращение галактик в рамках существующих теорий гравитации.
Какие ваши доказательства?
Одним из важнейших доказательств существования темной материи являются наблюдения за скоплением галактик Пуля.
Скопление галактик Пуля представляет собой по сути два скопления галактик, которые недавно столкнулись друг с другом.
В скоплениях галактик большая часть массы обычной материи в скоплениях галактик приходится на межгалактический газ.
При столкновении этих двух скоплений галактик сами галактики и темная материя их окружающая пролетели навылет не задев друг друга, как два заряда дроби (отсюда и название скопления). А облака межгалактического газа столкнулись, разогрелись и замедлились.
Мы можем судить о наличии большой массы в синих областях благодаря эффекту гравитационной линзы, т.е. искривления света большой массой.
Если бы не было темной материи, то наиболее сильный эффект гравитационной линзы наблюдался бы как раз в областях разогретого газа. Однако мы видим, что сильнее всего этот эффект проявляется в синих областях.
Наличие темной материи в синих областях скопления Пуля с высокой степенью достоверности доказывает не сам факт несовпадения, а то, что несовпадение наблюдается именно там, где темная и обычная материя должны быть разделены в результате столкновения!
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
