Найти тему
чуднЫе миры Z

Что не так с наблюдаемой частью нашей Вселенной. Заплата темной материи

Первая статья получила широкий резонанс, приятно, что читатели канала люди неравнодушные. Однако при прочтении статьи у некоторых читателей складывается ощущение, что астрономия как наука это такая некая обманка, фантик без содержания (каюсь, именно моя статья и подтолкнула людей к неправильным рассуждениям).

Это не так. Не совсем так. Это совсем не так). Астрономия более, чем серьезная наука. Именно астрономия честно признает, что есть нечто недоступное нашему пониманию.

Надеюсь, что данная статья немного прояснит ситуацию с действующей теорией расширения Вселенной и мыслью, какую я хотел донести (но не донес). Начнем от простых вещей к более сложным.

Солнечная система. Массы Солнца достаточно, чтобы удерживать вокруг себя планеты. Система стабильная и устойчива. Существует уже четыре с половиной миллиарда лет. Для объяснения существования Солнечной системы в темной материи нет необходимости.

В Солнечной системе летает масса космических аппаратов, «ничего такого» в ней пока не обнаружено. Более того, именно благодаря астрономии космические аппараты не промахиваются мимо цели, сигнал от них приходит задержкой (как и предсказано), равной скорости света. Сами аппараты осуществляют сложные маневры, используя орбиты планет для ускорения и изменения направления полета.

-2

То же самое можно сказать и про другие звезды. Другие планеты также вращаются вокруг своих звезд, без всякой темной материи. Она пока не нужна.

Наша галактика Млечный Путь. Спиральная галактика с перемычкой. Ночью мы можем видеть ее ребро, очень красивое зрелище.

Млечный путь на ночном небе. Фотография с выдержкой.
Млечный путь на ночном небе. Фотография с выдержкой.

Млечный Путь содержит триста миллиардов звезд (плюс минус сто миллиардов). Это большой плоский диск, вращающийся вокруг центра. Его диаметр сто тысяч световых лет. Толщина «всего» тысячу световых лет.

Млечный путь. Спиральная галактика с перемычкой
Млечный путь. Спиральная галактика с перемычкой

Все это прекрасно объясняется астрономией. И именно благодаря ей, мы находим другие планеты у соседних звезд (методом транзита, по изменению светимости), определяем их атмосферу, их диаметр и даже массу.

На этом этапе сделаем паузу. Нашей галактики достаточно для осуществления всех чаяний человека. Космическая экспансия, человечество как межзвездный вид, все это уровень нашей галактики. Даже фантасты в своих произведениях почти никогда не выходят за этот предел. Незачем.

Триста миллиардов звезд огромная величина. Если устроить галактическую «раздачу слонов», то каждому человеку Земли достанется по звездной системе и еще с запасом останется.

И все это прекрасно описывается действующей моделью Вселенной. Всего с одной поправкой для уровня галактики.

Возвращаемся к нашей галактике. Триста миллиардов звезд галактики Млечный Путь имеют массу четыреста миллиардов масс Солнца (плюс минус 200 миллиардов). Все это вращается вокруг ее центра. Но имеющейся массы звезд недостаточно, чтобы Млечный Путь оставался стабильным. Нужен еще хотя бы один триллион.

По оценке 2019 года по данным миссий «Gaia» и «Hubble», масса галактики Млечный Путь составляет 1.5 триллиона масс Солнца.

Только на уровне галактики в действующую модель Вселенной делается первое допущение.

Существует скрытая, темная масса, которую мы не наблюдаем. Ранее кандидатом на эту роль определяли сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. Она давала бы недостающую массу, и позволяла галактике оставаться стабильной. Дыра находится в созвездии Стрельца, и носит название Стрелец A*.

Но как выяснилось недавно, по оценке 2016 года астрофизиков Гарвард-Смитсоновского центра, черная дыра нашей галактики очень скромная. Она весит всего четыре миллиона солнечных масс и имеет размеры в 1.2 астрономические единицы, чуть больше орбиты Земли вокруг Солнца (The Astrophysical Journal, 8 июня 2016 года).

-5

В общем, в рамках нашей галактики, наверное, при желании, можно было бы обойтись и без темной матери. Но допущение темной материи делает объяснение наиболее понятным. Она делает объяснение наиболее удобным и интуитивно понятным. Если недостающая материя существует, то есть надежда ее когда-нибудь обнаружить.

На следующем уровне, уровне скопления галактик, без темной материи уже не обойтись. Она восполняет появляющийся дефицит масс.

Темная материя Вселенной, наиболее понятное допущение, покрывающая дефицит масс больших объектов (галактики, скопления галактик).

Итак. Теперь мы подбираемся к тому, что такое скрытая масса Вселенной.

По данным, которые мне удалось найти на сайтах, темная материя распределена неравномерно внутри Вселенной.

Именно она и образует сгустки, скопления, в которых присутствует обычное, видимое вещество. В сопоставимых пропорциях. Если где-то есть сгустки обычного вещества (центры галактик), то там же скопление и темной материи.

На эту тему все еще продолжаются споры. По существующим компьютерным моделям, теоретически плотность темной материи должна убывать от центра к краям галактик, как у видимого вещества. Наблюдения астрономов эту теорию не подтверждают, по их наблюдениям, темная материя распределена в галактиках равномерно.

Кстати, интересный факт. Карликовые галактики содержат в тысячу раз больше темной материи, чем обычного вещества, а нормальные галактики, как Млечный Путь, всего лишь в десять раз больше темной материи, чем обычного вещества.

При этом, повторюсь, сама темная материя «невидима», замечаем мы ее лишь по гравитационным взаимодействиям объектов между собой. Особенно ярко она проявляется по гравитационным взаимодействиям галактик.

Темная материя присутствует в нашем мире с самого начала. Это дало возможность сформироваться галактикам, и скоплениям галактик.

При этом первоначально галактики сформировались именно из темного вещества, и лишь затем, в сформировавшиеся структуры за счет сил тяготения «прилипли» видимые объекты, звезды.

Примерное соотношение темной и видимой материи.  Фантазия художника.
Примерное соотношение темной и видимой материи. Фантазия художника.

Что такое темная масса мы не знаем до сих пор. Знакомый нам видимый мир всего лишь малюсенькая часть чего-то большего, из чего в действительности состоит Вселенная.

Если позволите, приведу кондитерскую аналогию. Шоколадная конфета с кокосовой стружкой. Видимые звезды это всего лишь колотый орех на ее поверхности. Мы можем оценить форму, и даже размеры конфеты. Но вкус шоколада нам пока не известен. Мы все еще грызем кокосовую стружку.

Подписывайтесь на канал, чтобы случайно не пропустить интересное.

Буду признателен за лайк, если статья понравилась.

Еще статьи по теме вы можете прочитать, щелкнув мышкой по тегу

«чудные миры космоса»

#чудные миры космоса

Наука
7 млн интересуются