Найти тему
Apollo time

Темная материя & спиральные галактики

Логичнее говорить «прозрачная материя», хотя не обязательно это материя (или вещество) в привычном бытовом понимании. С одной стороны, это изобретение ученых, с помощью которого они увязали между собой астрономические наблюдения и следствия фундаментальных законов физики. Учитывая, что как наблюдения, так и законы физики могут оказаться ошибочными (что в действительности маловероятно) темная материя может оказаться фикцией, лишь ошибкой в расчетах.

Спиральная галактика NGC 5457. Википедия
Спиральная галактика NGC 5457. Википедия

Итак, представьте себе галактику. Скопление миллиардов звезд. Спиральная структура как на фото выше. Астрономы посчитали все звезды и туманности, их массы и общую массу галактики. Построили компьютерную модель, соответствующую всем законам физики, а в первую очередь отражающую распределение массы и вещества. В результате моделирования и расчетов выясняется, что расчетная скорость вращения галактики не соответствует наблюдаемой, причем очень сильно не соответствует.

Наблюдаемые спиральные галактики вращаются быстрее, чем «положено», будто большая часть их массы сосредоточена на окраинах, на их периферии, где нет ни звезд, ни межзвездной пыли, ни других видимых объектов. Первая мысль: на периферии галактики есть некое невидимое вещество. Это вещество не излучает и не поглощает энергии. Оно прозрачно, невидимо, но имеет массу и поэтому оказывает гравитационное влияние на обычное видимое (барионное) вещество, из которого состоят все звезды, планеты и даже грибы.

Слева иллюстрация вращения галактики, масса которой сосредоточена в ее центре, а у галактики справа масса распределена равномерно за счет темной материи. Заметно, что у левой галактики скорость вращения уменьшается при удалении от центра, а у правой она постоянна и не зависит от удаления от центра.
Слева иллюстрация вращения галактики, масса которой сосредоточена в ее центре, а у галактики справа масса распределена равномерно за счет темной материи. Заметно, что у левой галактики скорость вращения уменьшается при удалении от центра, а у правой она постоянна и не зависит от удаления от центра.

После попыток подвергнуть сомнению наблюдения и законы физики, обе провалившиеся, прибегая к помощи понятия темной материи удается состыковать наблюдения и расчеты, но до сих пор не удается убедительно доказать, что такое темная материя в действительности.

Как найти вещество, которое априори невозможно обнаружить прямым способом? Темную материю открыли косвенным образом, из безысходности, со временем накопилось много свидетельств ее существования, но по-прежнему неизвестно что это такое.

Наука не стоит на месте. Все подвергается сомнению. В поиске ответов рассматриваются возможность существования некой неизвестной элементарной частицы или возможность неверности теории гравитации. В конце концов квантовая физика и гравитация все еще не нашли общий язык и не объединились в рамках единой теории. Возможно, что в будущем в рамках общей Теории Всего найдется очевидное решение проблемы темной материи.

-3

*** я не рассказывал историю открытия темной материи, а лишь простым языком пытался объяснить, что это такое.

Наука
7 млн интересуются