Ano ang dark matter? kung dark matter umiiral?

Ang tanong ng pinagmulan ng uniberso, sa kanyang nakaraan at kinabukasan ng ligalig tao dahil oras napakatanda. Para sa maraming siglo, ang teorya ay lumitaw at ay tinanggihan, nag-aalok ng isang larawan ng mundo, ayon sa mga kilalang data. Masusing shock na pang-agham mundo ay naging Einstein teorya ng kapamanggitan. Siya ay ginawa ng isang malaking kontribusyon sa pag-unawa sa proseso na hugis ng uniberso. Gayunman, ang theory of relativity ay hindi maaaring i-claim na maging ang tunay na katotohanan, na hindi nangangailangan ng anumang mga add-on had. Pagpapabuti ng teknolohiya pinayagan astronomo upang gawin ang mga dati nang hindi sukat akalain discoveries, na kung saan ay nangangailangan ng isang bagong panteorya framework o ng isang makabuluhang pagpapalawak ng mga umiiral na mga probisyon. Isa sa mga phenomena ay ang dark matter. Ngunit unang bagay muna.

Mga Kaso ng nakalipas na araw

Para sa pag-unawa sa salitang "dark matter" pabalik sa simula ng huling siglo. Habang dominado pang-unawa ng uniberso bilang isang nakapirme istraktura. Samantala, ang pangkalahatang teorya ng kapamanggitan (GTR) ipinapalagay na maaga o huli ang lakas ng akit ay hahantong sa "blocking" ng mga bagay na espasyo sa isang solong likaw, magkakaroon ng tinatawag na gravitational pagbagsak. Sa pagitan ng mga bagay na espasyo, walang salungat na pwersa. Mutual akit ay bayad sa pamamagitan ng sentripugal pwersa upang lumikha ng isang permanenteng paggalaw ng mga bituin, mga planeta at iba pang mga katawan. Kaya nga't sinusuportahan nito punto ng balanse ng sistema.

Upang maiwasan ang pagbagsak ng teoretikal na uniberso, Einstein nagpasimula cosmological constant - ang halaga na nagreresulta sa isang sistema sa isang ninanais na matatag na estado, ngunit ang tunay na imbento na walang maliwanag na dahilan.

Ang pagpapalawak ng Universe

Computing at pambungad Friedmann at Hubble ay pinapakita hindi na kailangan upang basagin ang payat equation ng pangkalahatang kapamanggitan gamit ang bagong pare-pareho. Ito ay napatunayan, at ngayon katotohanang ito sa katunayan ay walang pagdududa na ang uniberso ay pagpapalawak, ito ay isang beses sa simula at ang stationarity ng pananalita ay hindi maaaring pumunta. Ang karagdagang pag-unlad ng cosmology humantong sa Big Bang theory. Ang pangunahing patunay ng bagong pagpapalagay - ang naobserbahang pagtaas sa paglipas ng panahon, ang distansya sa pagitan ng mga kalawakan. Ito ay ang pagsukat ng rate ng pag-alis mula sa bawat isa sistema ng katabing espasyo at humantong sa pagbuo ng teorya na may dark matter at madilim na enerhiya.

Ang data ay hindi pare-pareho sa teorya

Frits Tsvikki noong 1931, at sa ibang pagkakataon Jan Oort noong 1932 at noong 1960 ay nakikibahagi sa pagbibilang ang bigat ng mga sangkap sa isang remote kumpol ng mga kalawakan at ang kaugnayan nito sa bilis ng kanilang distansya mula sa isa't isa. Paminsan-minsan, siyentipiko ay may dumating sa parehong konklusyon: ang bilang ng naturang mga sangkap ay hindi sapat upang gravity nilikha sa pamamagitan ng mga ito ay maaaring i-hold nang magkasama kalawakan gumagalaw sa naturang mataas na bilis. Zwicky at Oort hypothesized na mayroong isang nakatagong masa ng dark matter ng uniberso, ay hindi nagpapahintulot ng espasyo bagay scatter sa iba't ibang direksyon.

Gayunpaman, ang teorya ay nakakuha ng pagkilala ng mga pang-agham mundo lamang sa seventies, pagkatapos ng anunsyo ng mga resulta ng Ruby Faith. Ito ay binuo sa pag-ikot curves na ipakita ang pagtitiwala ng bilis ng kalawakan kabuhayan sa mga distansya na naghihiwalay sa ito mula sa sistema ng center. Salungat sa ang panteorya palagay ay na ang bilis ng mga bituin bilang ang distansya ay hindi umunti mula sa galactic center, at palaguin. Upang ipaliwanag ang pag-uugaling maaaring lamang luminaries pagkakaroon ng halo kalawakan, na pinupuno ang dark matter. Astronomy ay sa gayon ay nahaharap sa isang ganap na unexplored bahagi ng uniberso.

Mga katangian at komposisyon

Ang ganitong uri ng dark matter tinatawag na ito sapagkat ito ay hindi makikita sa pamamagitan ng anumang umiiral na mga pamamaraan. Ang kanyang presensiya ay kinikilala ng madetalye katibayan: ang dark matter ay lumilikha ng gravitational field ay hindi lubos na pagtanggi sa electromagnetic waves.

Ang pinaka-mahalagang gawain na may arisen sa harap ng mga siyentipiko, ay upang makakuha ng isang sagot sa tanong ng kung ano ay sa usaping ito. Astrophysics sinubukang "punan" kanyang kinagawian baryon sangkap (baryonic matter ay binubuo ng isang higit pa o mas mababa-aral ng proton, neutron at electron). Sa madilim na halos ng mga kalawakan kasama mababang emissivity compact bituin tulad ng brown dwarfs at malaki na ang timbang na malapit sa planetang Jupiter. Gayunpaman, ang mga pagpapalagay ay hindi makatiis masusing pagsisiyasat. Baryonic matter, isang pamilyar at well-kilala, samakatuwid, ay hindi maaaring i-play ang isang makabuluhang papel sa ang nakatagong mass ng mga kalawakan.

Ngayon, ang paghahanap para sa mga hindi kilalang mga sangkap na kasangkot sa pisika. Praktikal na mga pagsisiyasat batay sa pang-agham na teorya SUSY maliit na daigdig, kung saan para sa bawat kilala na butil umiiral SUSY steam. Iyon ay sila na gumawa ng up ng dark matter. Gayunman, ang katibayan ng pagkakaroon ng naturang mga particle ay hindi maaaring makuha hanggang, marahil, sa kaso ng malapit na hinaharap.

dark enerhiya

Ang pagkatuklas ng isang bagong uri ng bagay ay hindi nagtatapos doon sorpresa na inihanda sansinukob siyentipiko. Noong 1998, astrophysicists iniharap sa isa pang pagkakataon upang ihambing ang mga teoryang ito na may mga katotohanan. Ngayong taon ay minarkahan sa pamamagitan ng pagsabog ng isang supernova sa isang malayong kalawakan mula sa amin. Astronomo na sinusukat ang distansya nito at ito ay lubhang nagulat upang tumanggap data: star maluwag up marami pa kaysa sa dapat ito ay alinsunod sa mga umiiral na teorya. Ito ay natagpuan na sa paglipas ng panahon, ang rate ng expansion ay ang pagtaas: ito ay ngayon magkano ang mas mataas kaysa ito ay 14 bilyong taon na ang nakalipas, kapag siguro nagkaroon ng isang malaking pagsabog.

Bilang ay kilala na mapabilis ang kilusan ng katawan, ito ay kinakailangan upang magpadala ng enerhiya. Force na nagiging sanhi ng uniberso upang mapalawak ang mas mabilis, mas naging kilala bilang madilim na enerhiya. Ito ay walang mas mahiwaga bahagi ng mga cosmos kaysa sa dark matter. Kami lamang malaman na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-parehong pamamahagi sa buong uniberso, at ang epekto nito ay maaaring nakarehistro lamang sa malawak na cosmic distansya.

Muli, ang cosmological constant

Madilim enerhiya niyanig ang mga teorya ng big bang. Bahagi ng pang-agham na komunidad ay may pag-aalinlangan tungkol sa posibilidad ng tulad ng isang sangkap, at sanhi sa kanya upang pabilisin ang pagpapalawak. Ang ilang mga astrophysicists ay sinusubukan upang pasiglahin ang nakalimutan Einstein cosmological constant, na kung saan ay muli mula sa kategorya ng mga mahusay na pang-agham na error ay maaaring pumunta sa isang bilang ng nagtatrabaho pagpapalagay. Ang kanyang presensya sa equation bumubuo ng antigravity, na humahantong sa ang pagpabibilis ng expansion. Gayunman, ang ilang mga kahihinatnan ng pagkakaroon ng cosmological constant ay hindi pare-pareho sa obserbasyonal data.

Ngayon, dark matter at madilim na enerhiya na bumubuo sa karamihan ng mga bagay sa uniberso - ang puzzle para sa mga siyentipiko. Ang malinaw na sagot sa tanong ng kanilang mga likas na katangian doon. Dagdag pa rito, maaaring hindi ito tatagal ang misteryo na nagpapanatili sa amin mula sa kalawakan. Dark matter at enerhiya ay maaaring maging isang pagpapakilala sa mga bagong tuklas na maaaring baguhin nang lubusan ang aming mga ideya ng istraktura ng uniberso.