Темна матерія
Темна матерія — один із компонентів Всесвіту, існування якого виявлено нещодавно лише за гравітаційним впливом на видиму матерію і на реліктове випромінювання, оскільки вона не випромінює і не розсіює електромагнітне випромінювання, а також не бере участі у сильній (ядерній) взаємодії. Припущення про її існування необхідне для пояснення розбіжностей між:
- масами галактик, скупчень галактик та всього Всесвіту, виміряних за їхніми динамічними характеристиками
- масами видимої у них матерії — зір, газу й пилу з міжзоряного та міжгалактичного середовища.
Цитати
[ред.]Є багато причин думати, що вона існує. Одна з них (з цієї причини все почалося) – це пояснення швидкості обертання зірок у нашій галактиці, для якого потрібно більше матерії, ніж ми могли спостерігати. Потім, моделювання галактичних скупчень – зв’язаних систем галактик – потребують більше матерії, щоб пояснити швидкості, які ми спостерігаємо. Є гравітаційне лінзування, коли ви бачите вплив матерії на світло, і частина цієї матерії темна. Є скупчення галактик Куля, яке виглядає як злиття двох різних скупчень, де темна матерія вже пройшла крізь них, а газ залишився по центру. Навіть певні деталі у космічному мікрохвильовому випромінюванні показують, що темна матерія існує, бо ми бачимо акустичні осциляції. Матерія притягується гравітацією і відштовхується випромінюванням, та ми бачимо, що не вся вона відштовхується випромінюванням, велика її частка – це темна матерія[1]. |
|||||
| — Ліза Рендалл |
Навіть розмір нашої галактики, враховуючи вік і розмір нашого Всесвіту, переконує нас, що темна матерія існує. Якби матерії було менше, то часу, який минув, було би недостатньо, щоб сформувалася наша галактика. Якщо вимірювати за кількістю енергії, то темної матерії у п’ять разів більше, ніж звичайної. Плюс розмір нашої галактики такий, що її би спустошило випромінювання, якби не було темної матерії. Усі ці свідчення вказують в одному напрямку, і вони вказують на одну і ту саму кількість темної матерії. Тож досить переконливо вважати, що вона існує[1]. |
|||||
| — Ліза Рендалл |
Темна матерія – це не така божевільна ідея. Це матерія, вона взаємодіє з гравітацією, як матерія, але вона не має таких самих зарядів і не взаємодіє з іншими силами. Тож це наче сказати: «Не все зроблене з атомів, не все зроблене з протонів і нейтронів чи кварків». У Всесвіті можуть існувати інші частинки, і причина нашого незнання про них в тому, що ми з ними не надто взаємодіємо. Ми взаємодіємо з ними лише гравітаційно або якось дуже слабко. Це пояснює, чому ми не могли її побачити. Також, немає жодної причини думати, що все таке саме, як ми, що все зроблене з того самого матеріалу, що і ми[1]. |
|||||
| — Ліза Рендалл |
Щодо пояснень, що таке темна матерія, то поки у нас немає експериментальних даних, я не готова ставити на якусь із цих конячок. Думаю, багатьом подобалися вімпи, бо вчені думали, що зможуть їх знайти, але ніхто їх не виявив. Тож їх ще шукають, але це не означає, що вони існують. Вімпи, слабовзаємодіючі масивні частинки – це частинки, які мають якусь взаємодію з нашою матерією, але не таку сильну, як звичайна матерія. Проте може бути багато інших варіантів. Це може бути просто інша матерія, яка не має жодного стосунку до будь-чого, з чим ми знайомі. Це можуть бути певні дуже легкі частинки, аксіони. Можливо, це легка темна матерія, можливо, взаємодіюча темна матерія – є стільки можливостей[1]. |
|||||
| — Ліза Рендалл |
Примітки
[ред.]
