Noen av oss hørte minst en gang om "mørk materie", men ikke alle er i stand til å forklare hva det er riktig. Kanskje vil det ikke være behov for disse forklaringene, fordi den siste forskningen stiller spørsmål ved eksistensen av "mørk materie" som sådan.
GALAKTISK ANOMALI
Den "mørke materien" -hypotesen kom frem i et forsøk på å forstå arten av anomalien observert av astronomer.
I 1922 kom nederlenderen Jacobus Kaptein, som studerte bevegelsen til stjerner, til den konklusjon at en betydelig del av saken i galaksen er usynlig - i hans arbeid, sannsynligvis, ble begrepet "Dark Matter" først brukt. Ti år senere ble hypotesen støttet av radioastronom Jan Oort, men den ble utbredt et år senere, da den sveitsiske astrofysikeren Fritz Zwicky beregnet radialhastighetene til åtte galakser lokalisert på kanten av koma-klyngen (Coma-konstellasjonen), og sammenlignet de oppnådde data med lignende, men beregnet med ved å bruke den tilsynelatende lysstyrken til klyngen. Han fant ut at for å opprettholde stabilitet, må klyngens totale masse være fire hundre ganger større enn massen til stjernene. Basert på dette antydet Zwicky at det er en betydelig tilførsel av materie i klyngen, som fortsatt er usynlig for oss,men har den sterkeste gravitasjonseffekten på galakser. Zwicky gjorde en feil i beregningene etter en størrelsesorden, men mer nøye målinger bekreftet: Koma-klyngens masse, hvis den er beregnet på to forskjellige måter, konvergerer ikke resultatet betydelig!
Før generaliseringer ble gjort, ble det imidlertid pålagt å bevise at en slik effekt er utbredt i det forutsigbare rommet. I 1939 oppdaget den amerikanske astronomen Hores Babok, som studerte den nærmeste galaksen M 31 (Andromeda Nebula), at stjernenes rotasjonshastighet ikke reduseres, som forutsagt av himmelmekanikken, omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden, men forblir nesten konstant. Dette betyr at galaksen langs hele lengden inneholder en betydelig masse usynlig materie. Babok assosierte imidlertid ikke avviket med en uforståelig "mørk materie", men antydet at det i den ytre delen av M 31 finner sted noen prosesser som endrer dens dynamikk.
MØRKERE MØRKE
Salgsfremmende video:
Astronomer kom tilbake til hypotesen om "mørk materie" på 1960-tallet, da nye presise instrumenter for å studere universet dukket opp. Og i 1975 snakket Vera Rubin og Kent Ford på en konferanse fra American Astronomical Society, som sa at de hadde klart å skaffe pålitelige data som indikerte et betydelig misforhold mellom teorien om massedistribusjon i galakser og den observerte virkeligheten. Forskere brukte den mest moderne spektrografen, noe som gjorde det mulig å bestemme rotasjonshastigheten til spiralgalaksenes grener, selv "sett fra kanten. Og de fant ut at de aller fleste stjerner i galakser beveger seg i banene sine med samme vinkelhastighet, noe som bekrefter den utrolige antagelsen: massetettheten i galakser er jevnt fordelt. Etter ytterligere tre år ble observasjonene uavhengig bekreftet.og i 1980 erkjente det astronomiske samfunnet endelig gyldigheten av konklusjonene. Samtidig slo Rubin fast at galaksene må inneholde en mengde usynlig stoff som er seks ganger større enn det vi kan se gjennom teleskoper for at teorien skal være i samsvar med praksis.
Samtidig begynte andre bevismateriell å komme. Først avslørte studien av bevegelse i systemer med doble galakser den kolossale påvirkningen av "mørk materie", og tydelig bryter de klassiske lovene i himmelmekanikken. For det andre, uten nærvær av "mørk materie", ville elliptiske galakser raskt miste sin varme gass, noe som ikke blir observert. For det tredje bøyer "mørk materie" seg selv, noe som blir avslørt i effekten av gravitasjonslinsing.
I dag er det generelt akseptert at andelen av "mørk materie" er 84,5% av all materie som finnes i universet.
Søker etter det ukjente
Ideen om "mørk materie" viste seg å være etterspurt av kosmologer når de ikke kunne oppdage inhomogeniteten i reliksjonsstrålingen (kosmisk mikrobølgebakgrunn) som var forutsagt av teorien om universets opprinnelse og forklare utseendet til galaktiske strukturer gjennom dette. Innføringen av noen partikler i modellen, som nesten ikke samhandler med vanlig materie, men veldig tung, gjorde det mulig å omgå vanskelighetsgraden som hadde oppstått. På begynnelsen av 1990-tallet ble imidlertid inhomogeniteten til reliktstrålingen avslørt ved hjelp av observasjonsområdet COBE. Det så ut til at spørsmålet var lukket, men "mørk materie" har allerede fascinert forskere så mye at de ikke forlot det, men tvert imot begynte å lete etter en "bærer" på det subatomære nivået.
Problemet er at "mørk materie" ikke samhandler med elektromagnetisk stråling (inkludert synlig lys), så det kan ikke oppdages ved tradisjonelle metoder. Verre var at studien av bevegelsen til fire hundre stjerner lokalisert innenfor en radius på 13 000 lysår fra sola ikke viste noen innflytelse av "mørk materie", og forskere måtte konkludere med at det er ubetydelig i vår romregion (ca. 500 gram på volumet av kloden), det vil si å registrere en partikkel av et slikt stoff er utrolig vanskelig, om ikke umulig. Fysikere prøvde å løse problemet teoretisk ved å definere parametrene til et hypotetisk stoff basert på standardmodellen for elementære partikler. Neutrinoer (men de er for lette) og så hypotetiske partikler som aksjoner, kosmoner, gravitoner, geijinos, wimps, ble betraktet som kandidater.magnetiske monopol osv. Den observerte fordelingen av "mørk materie" i rommet reiser også spørsmål: når alt kommer til alt, hvis det interagerer med vanlig materie gjennom tyngdekraften, bør det trekkes til galaksesentrene på samme måte som vanlig stoff, men dette skjer ikke.
Det er tydelig at de rare i oppførselen til "mørk materie" fremkaller instinktiv protest fra en rekke fysikere, så de nekter å erkjenne dens eksistens, og forklarer anomaliene i fordelingen av galaktiske masser på andre måter. For eksempel mener nevnte Vera Rubin at det er klokere å foredle klassiske teorier enn å innføre en grunnleggende ny klasse av subatomære partikler i modellen. Hun er tilhenger av Modified Newtonian Dynamics (MOND), foreslått av Mordechai Milgrom i 1983 og fremdeles marginell.
Imidlertid vil den siste forskningen, synes det, snart tvinge den vitenskapelige verden til å revurdere sin holdning til "mørk materie". En gruppe fysikere fra Case Western Reserve University (Cleveland, Ohio) publiserte en artikkel 19. september 2016 som analyserte resultatene fra observasjoner av 153 galakser ved hjelp av det infrarøde teleskopet Spitzer, og begge spiralgalakser som vår og galakser med uregelmessig form falt i synsfeltet, og gigantiske galakser og dverger. Studien ble utført for å tydeliggjøre graden av innflytelse av "mørk materie" på rotasjonen av stjerner. Og plutselig viste det seg at det ikke var noen innflytelse i det hele tatt, og de kjente anomaliene ble perfekt forklart av fordelingen av normal materie.
Forfatterne av funnet antyder at resultatene i utgangspunktet er i strid med de forrige, fordi for første gang ble bilder i det infrarøde området brukt til å estimere massen av fjerne astronomiske objekter, og ikke i synlig lys. Mange av disse objektene ser veldig svake ut, noe som antagelig førte til feil i beregningen av deres virkelige masse.
Hvis dataene blir bekreftet, kan den kosmologiske modellen, som er basert på hypotesen om eksistensen av "mørk materie", trygt avvises, og til og med uten å ty til å revidere klassisk fysikk.
Anton Pervushin
