Что такое темная материя и как ученые поняли ее существование?

Что такое темная материя и как ученые поняли ее существование?
Anonim

Ответ:

Короткий ответ? Мы абсолютно не знаем, и галактики вращаются (слишком) слишком быстро, чтобы их видимая материя удерживала их вместе.

Объяснение:

Возможно, нам лучше иметь дело с ними наоборот - во-первых, это было замечено вскоре после того, как мы обнаружили, что многие «облака» (туманности), которые мы заметили на ночном небе, на самом деле были галактиками, что они вращались. Это было обнаружено с помощью эффекта Доплера на спектроскопических изображениях галактик, которые показали, что одна сторона галактики приближается к нам, а другая - удаляется.

Пока они так счастливы, они крутятся. Затем Фриц Цвики, исследуя скопление галактик в коме в 1933 году, обнаружил, что галактики вращаются слишком быстро, чтобы видимая материя могла создать достаточную силу, чтобы удержать их вместе. Это было подтверждено в 1970-х годах Верой Рубин Купер, в частности, ожидается, что внешний обод галактик будет вращаться намного медленнее, чем центр, согласно ньютоновской механике. Этого не наблюдалось, кривые вращения были почти «плоскими» во внешних пределах галактик.

!

Это допускало две возможности: (а) теория универсального тяготения Ньютона была неверна (б) существовала огромный количество «темной» материи. Никто серьезно не верил (а), поэтому мы остались с гипотезой, что «гало» темной материи окружало каждую галактику.

Теперь для второй части (вашей первой) мы искали частицы, которые могут составлять темную материю очень тяжело (Нобелевская премия почти наверняка ожидает исследователей), но, несмотря на многолетние звезды исследований (как в космосе, так и в лабораториях физики элементарных частиц), не было найдено ничего, что могло бы соответствовать требованиям.

Были предложены нейтрино различных видов, как и экзотическая материя, стабильные группировки кварков, мертвые звезды, черные дыры и т. Д. Мартин Рис (Королевский астроном в то время) даже зашел так далеко, что предположил, что это могут быть непрочитанные копии Астрофизического Журнал! Мы действительно понятия не имеем, и это нас беспокоит. Много.

Похоже, что этот материал перевешивает видимую материю во вселенной примерно в 5: 1 раз, и вы понимаете, что это такое, как и они. На мой взгляд, это прекрасное время для изучения космологии или физики элементарных частиц, потому что я надеюсь, что крупные открытия не за горами.