Paskaties galaktiku, ko tu redzi? Droši vien daudz zvaigžņu. Apbedīts starp tām zvaigznēm, ja jūs pietiekami uzmanīgi paskatīsities, jūs varētu atrast planētas, melnos caurumus, baltos pundurus, asteroīdus un visdažādākos asfalta veidus un galus. Parastā galaktiskā vide.
Tas, ko jūs neredzētu, ir tas, kas ir lielākā daļa no šīs galaktikas tiešām taisīts no. Jūs neredzētu neredzamo, slēpto. Jūs neredzētu lielāko daļu no šīs galaktiskās masas. Jūs neredzētu tumšo vielu.
Tumšie jautājumi visvairāk
Tumšā matērija ir hipotētiska matērijas forma, un šajā hipotēzē jūs šobrīd tajā peldaties. Cik mēs varam pateikt, balstoties uz gadu desmitiem rūpīgiem, rūpīgiem novērojumiem par visu, sākot no zvaigžņu kustības galaktikās līdz galaktiku kustībai kopās līdz agrīnajiem lielā sprādziena brīžiem un beidzot ar struktūras pieaugumu visā Visumā (ti, , mēs pie tā esam smagi strādājuši), mūsu kosmoss nav tas, kas šķiet virspusē.
Galvenais rezultāts: lielākā daļa mūsu Visuma jēlmateriālu vienkārši nav mijiedarbībā ar gaismu. Tās parastais nosaukums ir “tumšā matērija”, bet, iespējams, labāks nosaukums neredzams matērija. Mēs neesam precīzi pārliecināti, kas tas ir (mēs joprojām strādājam pie tā), taču šķiet, ka tumšā viela ir sava veida mikroskopiskas daļiņas, kas applūst katrā galaktikā, piesūcinot tās ar papildu masu. Tā kā šī tumšā matērija nav mijiedarbībā ar gaismu, tai nav nekāda sakara ar elektromagnētisko spēku, kas nozīmē, ka tā vienkārši iziet cauri normālai matērijai, nepamanot un nerūpējoties par vienu bitu.
Nekā svara
Tikpat spēcīga kā šī tumšā matērija, izskaidrojot dziļas un satraucošas Visuma problēmas, tai tomēr ir dažas nepilnības. Īpaši svarīgi ir tas, ka, kad astrofiziķi veic galaktiku augšanas datorizētas simulācijas - sekojot to veidošanai un evolūcijai miljardu gadu laikā, izmantojot visu zināmo fiziku, kas veido galaktiku par galaktiku, viņi atklāj, ka tumšajai vielai ir tendence uz patiesību, patiešām sakopjas līdz pat neķītri augstam blīvumam šo galaktiku centrā.
Tas pats par sevi ir smalks un drūms pareģojums, taču tas ne tuvu neatbilst novērojumiem. Kaut arī mēs tieši neredzam tumšo matēriju (atcerieties: neredzamo), mēs varam redzēt tās ietekmi uz visu pārējo, ieskaitot parasto matēriju. Iespējams, ka tumšā matērija nespēlē elektromagnētisko spēli, taču tā runā ar smagumu, jo gravitācija ir īpaši draudzīga un spēj sarunāties ar katru masas un enerģijas šķeldu visā Visumā.
Tātad, ja jūs piepildīsit galaktiku ar tumšo matēriju un tumšā matērija mēdz daudz salīpīties centrā, tad būs daudz svars galaktikas centrā, ievelkot apkārtējo gāzi. Kad šī gāze saspiest uz serdes, tā saraujas un sabrūk, izraisot apjomīgus zvaigžņu veidošanās notikumus, izlecot jaunu zvaigžņu metienus.
Citiem vārdiem sakot, galaktiku kodoliem vajadzētu būt kaudzēm uz molekulu kaudzēm ar gāzi un zvaigznēm. Un, kaut arī galaktikas centri patiešām ir ļoti bagātas vietas, tie nav ka bagāts.
Secinājums, ka banālais pareģojums par tumšās vielas izturēšanos galaktikas kodolos nav pilnīgs. Tā kā mums ir tik daudz citu labu iemeslu uzskatīt, ka tumšā matērija ir lieta, rodas jautājums: kas to izsvītro no galvenā?
Sakrata lietas
Uzdodiet desmit teorētiskās fizikas problēmu, un viņi nāks klajā ar duci risinājumu. Tumšās vielas kodolu “šķīstības” gadījumā viņiem ir izdevies parādīt visdažādākos jautros skaidrojumus. Varbūt tumšā matērija ir eksotiskāka, nekā mēs domājām, kas spēj nedaudz mijiedarboties ar sevi, izmantojot jaunu piekto dabas spēku, izlīdzinot sevi kodolā. Varbūt tumšā viela ir tikai tad dabiski silta un enerģiska, un tās centrā ir grūti sasaistīties.
Lai cik foršas būtu šīs iespējas, varbūt izskaidrojums ir kaut kas ikdienišķāks. Tumšā matērija ar gravitācijas palīdzību var ietekmēt normālas vielas izturēšanos, un tas pats notiek arī apgriezti. Kaut arī mūsu Visuma parastā viela ir ievērojami mazāk ietilpīga nekā viņu tumšie kolēģi, tā var vilkt un vilkt un izplatīt visu pārējo, pat ja tā ir niecīga.
Nesen astronomu grupa pētīja vairākas punduru galaktiku populācijas, kur visvieglāk varēja pārbaudīt saikni starp tumšo un normālo vielu. Viņi izmantoja šos paraugus, lai meklētu jebkādas attiecības starp zvaigžņu veidošanos un centrālo blīvumu. Šajā scenārijā, ja galaktika ir piedzīvojusi daudz nesenu zvaigžņu veidošanos, izraisot sprādzienbīstamus supernovas vējus un citus temperamentīgus uzliesmojumus, tad tas izdzen daudz normālas vielas no kodola, un gravitācija izdarīs savu lietu un izvilks daļu tumšās vielas kopā ar parasto lietu.
Pētījumā tika atklāts intriģējošs rezultāts: punduru galaktikām ar daudzām nesenām zvaigžņu formācijām (“nesenām”, kas atradās pēdējos sešos miljardos gadu) bija vienmērīgāki centrālie blīvumi, savukārt viņu mazāk aktīvie brāļi un māsas bija daudz brašāki to centros, atbalstot šo hipotēzi, ka normāla matērija patiešām var ietekmēt tumsu. Lai arī tas pilnībā neatrisina tumšās matērijas mīklu, tas ir būtisks solis uz priekšu.
Lasīt vairāk: “Tumšā matērija sasilst punduru galaktikās”
