Til dags dato har ikke forskere klart å bevise eksistensen av "mørk materie", som visstnok består av det meste av vårt univers.
Den "mørke materien" som omgir galakser i hele universet, er usynlig fordi den ikke reflekterer lys. Dens tilstedeværelse kan bare merkes av den gravitasjonseffekten den har på planeter og stjerner.
Til tross for et eksperiment på 2 milliarder dollar som ble utført på den internasjonale romstasjonen og som viser tegn til eksistensen av "mørk materie", er det aldri blitt observert direkte.
Hull på himmelen
Den første indikasjonen på at noe var galt med å beregne massen til universet dukket opp på midten av 30-tallet av XX-tallet. Den sveitsiske astronomen Fritz Zwicky målte hastigheten som galakser i Coma Cluster (og dette er en av de største klyngene som er kjent for oss, inkluderer tusenvis av galakser) som kretser rundt et felles sentrum.
Resultatet var nedslående: galaksenes hastigheter viste seg å være mye høyere enn man kunne forvente basert på den observerte totale massen til klyngen. Dette betydde at den sanne massen i Coma Cluster var mye større enn den synlige massen. Men hovedmengden av materie som er til stede i denne regionen av universet, av en eller annen grunn, forblir usynlig og utilgjengelig for direkte observasjon, og manifesterer seg bare gravitasjonsmessig, det vil si bare som masse.
40 år etter Zwickys arbeid, på 70-tallet, studerte den amerikanske astronomen Vera Rubin rotasjonshastigheten rundt det galaktiske midtpunktet som befant seg i periferien av galakser. Målinger har vist at for mange galakser forblir denne hastigheten nesten konstant i en veldig betydelig avstand fra sentrum.
Salgsfremmende video:
Disse resultatene kan tolkes på bare en måte: tettheten av materie i slike galakser avtar ikke når du beveger deg fra sentrum, men forblir nesten uendret. Siden tettheten av synlig materiale (inneholdt i stjerner og interstellar gass) raskt synker mot periferien til galaksen, må den manglende tettheten tilveiebringes av noe som vi av en eller annen grunn ikke kan se.
Galaktisk paradoks
For en kvantitativ forklaring av de observerte avhengighetene av rotasjonshastigheten på avstanden til sentrum av galakser, kreves det at dette usynlige "noe" skal være omtrent 10 ganger større enn det vanlige synlige materialet. Dette "noe" ble kalt "mørk materie" og er fortsatt det mest spennende mysteriet innen astrofysikk.
Et annet viktig bevis på tilstedeværelsen av "mørk materie" i vår verden kommer fra beregninger som simulerer dannelsen av galakser, som begynte omtrent 300 tusen år etter starten av Big Bang. Materiell skulle rett og slett ikke ha samlet seg i galakser, som vi imidlertid observerer i moderne tid. Dette problemet ble kalt det galaktiske paradokset, og det ble i lang tid ansett som et alvorlig argument mot Big Bang-teorien.
Imidlertid, hvis vi antar at partiklene av vanlig materie i det tidlige universet var blandet med partikler av usynlig "mørk materie", faller alt i beregningene på plass.
Det viser seg at den kjente og tilsynelatende studerte detaljene i den synlige verden, som vi ganske nylig anså som nesten forstått, bare er et lite tillegg til noe universet faktisk består av.
Speilverden
I 1995 la Hubble-teleskopet merke til at en av stjernene i Stor Magellanic Cloud blusset lysere. Denne gløden varte i mer enn tre måneder, men da kom stjernen tilbake til sin naturlige tilstand. Og seks år senere dukket det opp en knapt lysende gjenstand ved siden av stjernen. Det var en kald dverg som passerte 600 lysår fra stjernen, skapte en gravitasjonslinse som forsterker lys. Beregninger har vist at massen til denne dvergen bare er 5-10% av massen til Solen.
Til slutt forbinder den generelle relativitetsteorien entydig utvidelsesgraden av universet med den gjennomsnittlige tettheten av saken som er inneholdt i det. Hvis universets tetthet i realiteten er nøyaktig lik den kritiske, kan dette ikke være et tilfeldig tilfeldighet, men er en konsekvens av en eller annen grunnleggende egenskap i vår verden, som ennå ikke må forstås og forstås.
Imidlertid uttaler den nye teorien at "mørk materie" kan inneholde en "speilverden" som kan endre vår forståelse av universet.
Planck-teleskopet samlet inn data om tidene som fulgte Big Bang for 13,8 milliarder år siden, og viser at en eller annen mystisk materie utgjør 26,8 prosent av saken i universet - mer enn tidligere antatt.
Vanlige stoffer - galakser og planeter, som vi direkte kan observere, er bare rundt 4,9 prosent. Og alt annet er enda mer mystisk "mørk energi", som ifølge forskere er ansvarlig for utvidelsen av universet.
Et nytt fenomen
I år kunngjorde et internasjonalt team av forskere at en kosmisk stråledetektor ombord ISS har oppdaget det første tegnet på eksistensen av "mørk materie."
Disse resultatene kom da Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), som ble lansert ut i verdensrommet for to år siden, oppdaget tegn til et nytt fysisk fenomen som kan være underlig og ukjent sak til dags dato.
Forskernes konklusjoner er basert på det observerte overskuddet av positroner - positivt ladede subatomære partikler. Det oppdagede utbruddet av positroner kan skapes ved å dø "mørk materie" - et stoff som er så sentralt i universet vårt at det bestemmer arrangementet av stjerner og planeter.
Den endelige løsningen på mysteriet om utseendet til mystisk materie kan åpne for helt nye studieretninger for oss, inkludert muligheten for at det eksisterer flere universer og andre dimensjoner.
