Найти тему
Популярная физика

Какую тайну скрывает темная материя?

Представьте, что у вас есть холщовая сумка, в которую вы положили только что купленные вкусняшки из магазина.

Как только вы поднимаете сумку, вы понимаете, что сумка очень тяжелая, хотя казалось, вы купили лишь шоколадку, три пачки печенья, пару упаковок сока и пару булочек. Чтобы в этом убедиться, вы взвешиваете сумку на весах и понимаете, что ее масса аж 20 кг. Однако если вы вытащите и взвесите по отдельности все предметы сумки, окажется, что их суммарная масса составляет всего лишь 5 кг. Пренебрегая массой самой сумки, она ведь из легкого хлопка, возникает вопрос, что же составляет остальные 15 кг? Ведь воздух однозначно не может иметь такую массу.

С подобной ситуацией в далеком 1933 году учёный Фрица Цвикки измерил скорости 8 галактик в Волосах Вероники (нет, Вероника это не его жена, это всего лишь скопление звезд с таким названием) и понял, что там что-то не так.

Иллюстрация, объясняющая название созвездия.
Иллюстрация, объясняющая название созвездия.

Дело в том, что для устойчивого положения галактик из Волос Вероники, приходится предполагать, что в этих галактиках есть кое-что еще кроме звезд, так как массы одних звезд недостаточно для их крепкого удержания в “волосах”.

Тогда ученый предположил, что кроме звезд в звездном скоплении есть некая материя, обладающая недостающей массой. Согласно современным расчетам ученых, данная материя составляет 26.8 % всей массы нашей Вселенной. Материю стали называть темной, так как до сих пор непонятно, что конкретно составляет эту массу.

Художественное представление распределения темной материи вокруг Млечного Пути.
Художественное представление распределения темной материи вокруг Млечного Пути.

Ежегодно на изучение темной материи тратятся большие деньги, но обнаружить частицы, составляющие тёмную материю, увы, пока не получается.

Один из экспериментов по поиску темной материи находится в подземной лаборатории на французско-итальянской границе и имеет красивое название EDELWEISS. Цель эксперимента состоит в нахождении взаимодействия между частицами темной материи из нашей галактики "Млечный путь" и рабочей средой установки.

В работе EDELWEISS используются так называемые "ионизационно-тепловые болометры". Их основу составляют полупроводниковые кристаллы германия. Во время взаимодействия частиц с германием болометры измеряют изменение температуры рабочей среды, вызванное потерей энергии частицы в веществе, и количество электронов (составных частей атомов), образовавшихся при прохождении частицы через вещество.

Фото болометра с официального сайта эксперимента EDELWEISS.
Фото болометра с официального сайта эксперимента EDELWEISS.

На роль претендентов для разгадки природы темной материи можно выдвинуть такие частицы, как стерильное нейтрино, частицы зеркальной материи, супер-симметричные частицы, первичные чёрные дыры и даже струны из небезызвестной теории струн.

Почему же ученые никак не могут понять, что составляет загадочную материю? Ответ прост: особенность темной материи в том, что она ни с чем не взаимодействует, то есть не оставляет никаких следов, по которым ее можно было бы обнаружить.

Давайте все вместе будем болеть за то, чтобы, наконец, выяснилось что на самом деле из себя представляет темная материя:)
Если Вам было интересно, Вы можете поблагодарить авторов статьи своими лайком и подпиской:)