Τι είναι η σκοτεινή ύλη και πώς οι επιστήμονες κατανοούσαν την ύπαρξή της;

Τι είναι η σκοτεινή ύλη και πώς οι επιστήμονες κατανοούσαν την ύπαρξή της;
Anonim

Απάντηση:

Σύντομη απάντηση? Δεν έχουμε απολύτως ιδέα και οι γαλαξίες γυρίζουν πολύ γρήγορα για την ορατή ύλη τους για να τις συγκρατήσουν.

Εξήγηση:

Μπορούμε να αντιμετωπίσουμε καλύτερα αυτά τα πράγματα στην αντίθετη κατεύθυνση - πρώτον, παρατηρήσαμε, λίγο αργότερα ανακαλύψαμε ότι τα πολλά «σύννεφα» (νεφελώματα) που παρατηρήσαμε στον νυχτερινό ουρανό ήταν πράγματι γαλαξίες, που γυρίζονταν. Αυτό ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας το φαινόμενο Doppler στις φασματοσκοπικές εικόνες των γαλαξιών, που έδειξαν μια πλευρά ενός γαλαξία που πλησιάζει και η αντίθετη πλευρά υποχωρεί.

Μέχρι στιγμής, τόσο χαρούμενοι, γυρίζουν. Στη συνέχεια, ο Fritz Zwicky, ενώ εξέτασε το σύμπλεγμα των γαλαξιών του Coma το 1933, διαπίστωσε ότι οι γαλαξίες γυρίζονταν πολύ γρήγορα για να δημιουργηθεί επαρκής δύναμη για την ορατή ύλη για να τους συγκρατήσει. Αυτό επιβεβαιώθηκε στη δεκαετία του '70 από τον Vera Rubin Cooper και συγκεκριμένα το εξωτερικό χείλος των γαλαξιών θα αναμενόταν να περιστρέφεται πολύ πιο αργά από το κέντρο σύμφωνα με τη μηχανή Νευτώνων. Αυτό δεν παρατηρήθηκε, οι περιστροφικές καμπύλες ήταν σχεδόν "επίπεδες" στις εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών.

!

Αυτό επέτρεψε δύο δυνατότητες: α) η θεωρία του Νεύτωνα της παγκόσμιας βαρύτητας ήταν λάθος β) υπήρχε απέραντος ποσότητες "σκοτεινής" ύλης. Κανείς δεν πίστευε σοβαρά (α) έτσι μας έμεινε με την υπόθεση ότι μια σκοτεινή ύλη "φωτοστέφανο" περιβάλλει κάθε γαλαξία.

Τώρα για το δεύτερο μέρος (το πρώτο σας) ερευνήσαμε τα σωματίδια που μπορεί να συνθέτουν τη σκοτεινή ύλη πολύ σκληρό (ένα βραβείο Νόμπελ σχεδόν σίγουρα περιμένει τους ανακαλύπτους), αλλά παρά τα πολλά αστέρια αναζήτησης του έτους (τόσο στο χώρο όσο και στα εργαστήρια σωματιδιακής φυσικής) δεν έχει βρεθεί τίποτα που να επιτρέπει την τοποθέτηση του λογαριασμού.

Έχουν προταθεί νετρίνα διαφόρων ειδών, όπως εξωτική ύλη, σταθερές ομάδες κουάρκ, νεκρά αστέρια, μαύρες τρύπες κ.λπ. κλπ. Ο Martin Rees (βασιλικός αστρονόμος εκείνη τη στιγμή) έφτασε ακόμη και στο σημείο να υποδηλώνει ότι θα μπορούσε να είναι μη αναγνωσμένα αντίγραφα των αστροφυσικών Εφημερίδα! Έχουμε πραγματικά καμία ιδέα και μας σφάλματα. Πολύ.

Φαίνεται ότι αυτά τα πράγματα αντισταθμίζουν την ορατή ύλη με συντελεστή περίπου 5: 1 σε ολόκληρο το σύμπαν και έχετε την ίδια ιδέα τι είναι όπως κάνουν. Κατά την άποψή μου, αυτό το καθιστά εξαιρετικό χρόνο για να μελετήσουμε είτε την κοσμολογία είτε τη σωματιδιακή φυσική, γιατί ελπίζω ότι οι μεγάλες ανακαλύψεις βρίσκονται πολύ κοντά.