Существуют веские причины, по которым ученые считают, что в космосе существует материя, которую мы не видим.
Земля слухами полнится. Так, время от времени на просторах всемирной паутины можно встретить статьи о том, что «таинственную темную материю наконец кто-то нашел» или напротив, о том, что «темной материи на самом деле не существует». Так где же истина? Что такого происходит в области космологии, что заставляет ученых буквально через день менять свое мнение? Чтобы разобраться в происходящем, придется попытаться понять что же представляет собой темная материя гипотетическая форма материи, составляющая четверть всей массы и энергии Вселенной. В современной космологии считается, что темная материя недоступна прямому наблюдению так как не взаимодействует с электромагнитным излучением. Астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон говорит о темной материи как о субстанции, которую никто никогда не видел и которую невозможно поймать. Пока все, что могут астрономы это наблюдать проявление темной материи только через гравитационные эффекты, которые она оказывает на различные галактики. Предполагается, что темная материя оказывает влияние на линейную скорость вращения галактик, в результате чего галактики вращаются медленнее или быстрее. Рассказываем последние новости о том, что ученым удалось узнать об этой таинственной материи.
Итак, согласно ведущей космологической теории, примерно 80% массы Вселенной состоит из материала, который ученые не могут непосредственно наблюдать. Эта гипотетическая материя, сегодня известная всему миру как таинственная темная материя, не излучает ни света, ни энергии. Так почему же ученые считают, что она доминирует во Вселенной?
Еще в конце 1920-х годов астрономы выдвинули гипотезу о том, что Вселенная содержит больше материи, чем видно невооруженным глазом. Несмотря на то, что доказательств существования темной материи в те годы обнаружено не было, в научном сообществе эта гипотеза прижилась. К счастью, с развитием науки и технологий перед учеными открылась масса возможностей. По мнению Питера Ван Доккума, исследователя из Йельского университета, движение звезд говорит нам, сколько материи существует во Вселенной. «Звездам все равно, в какой форме находится материя, они просто показывают нам, что она есть», утверждает он.
Между тем, темная материя может казаться загадочной из-за нашего человеческого восприятия. Зрение, например, основано на нашей чувствительности к свету: электромагнитным волнам, которые лежат в определенном диапазоне частот. Мы можем видеть материю, с которой знакомы, потому что атомы, составляющие ее, излучают или поглощают свет. Электрические заряды, переносимые электронами и протонами в атомах вот причина, по которой мы видим окружающий мир.
Таинственная темная материя, как считается, составляет большую часть Вселенной.
Однако материя не обязательно состоит из атомов. Большая ее
часть может быть сделана из чего-то совершенно отдельного. Материя
это любой материал, который взаимодействует с гравитацией, как это
делает нормальная материя например, сгущаясь в галактики и
скопления галактик. Следовательно, нет никакой причины, по
которой
материя всегда должна состоять из заряженных частиц. Однако
материя, не способная к электромагнитному взаимодействию будет
невидима для наших глаз. Вот почему никто никогда не видел темную
материю своими глазами или даже с помощью чувствительных оптических
приборов.
Читайте также:
Может ли темная материя быть старше Большого взрыва?
И все же ученые считают, что она существует из-за гравитационного воздействия, которое она оказывает на космические объекты. К ним относятся воздействие темной материи на звезды в нашей галактике (которые вращаются со скоростью, слишком большой для того, чтобы обуздать гравитационную силу обычной материи) и движение галактик в скоплениях галактик (опять же, слишком быстрое, чтобы быть объясненным только материей, которую мы видим); ее отпечаток на реликтовом излучении, оставшемся со времен Большого взрыва; изгиб света, известный как гравитационное линзирование; и наблюдение, что видимая и невидимая материя разделяются в объединенных скоплениях галактик.
И все же, результаты одного из последних исследований предполагают, что темной материи может и не существовать. В работе, опубликованной в ноябре 2020 года в журнале The Astrophysical Journal, исследователи сообщают о крошечных расхождениях в орбитальных скоростях далеких звезд, которые, по их мнению, обнаруживают слабый гравитационный эффект. Этот эффект, по мнению ученых, может положить конец преобладающим представлениям о темной материи.
Авторы исследования предполагают, что за неполным научным пониманием гравитации, по-видимому, скрывается гравитационная сила галактик и скоплений галактик, а не огромные облака темной материи. Это также может означать, что чистая математика, а не невидимая материя может объяснить, почему галактики ведут себя так, как ведут. По крайне мере такое мнению в интервью NBC News высказала соавтор исследования Стейси Макго, возглавляющая кафедру астрономии в Университете Кейс Вестерн в Кливленде.
В 1970-х годах астрономы узнали, что звезды, расположенные ближе к галаткическому центру, вращаются быстрее всех остальных.
На самом деле астрономы давно предполагали, что звезды
вращаются вокруг центров галактик со скоростями, предсказанными
теорией гравитации, сформулированной английским физиком и
математиком Исааком Ньютоном более 300 лет назад. Ньютон основывал
свою теорию на наблюдениях за орбитами планет и пришел к выводу о
том, что объекты притягиваются друг к другу с силой, изменяющейся в
зависимости от их массы. Уточнения Альберта Эйнштейна, сделанные
великим физиком в двадцатом веке, также остаются удивительно
точными. А в 1970-х годах американские астрономы Вера Рубин и Кент
Форд обнаружили аномалии в орбитах звезд в галактиках, предположив,
что причина кроется в невидимой "темной материи" внутри и вокруг
галактик.
Как полагают исследователи, гравитация вызывает лишь небольшое ускорение, не предсказанное Ньютоном и Эйнштейном, на таких низких уровнях, что его можно увидеть только в объектах размером с галактику. Что означало бы, что существование темной материи не требуется. А вот о том, сколько материи во Вселенной на самом деле, читайте в нашем материале.
Как видите, новое исследование поднимает «очень интересный вопрос», а именно можно ли объяснить темную материю другими законами гравитации. Если бы это оказалось правдой, то стало бы важнейшей вехой для космологии и физики элементарных частиц. И все же, большинство ученых скептически относятся к предположению об отсутствии темной материи, больше склоняясь к тому, что эта невидимая субстанция все же существует. А как вы думаете, правда ли темная материядоминирует во Вселенной или ее все-таки не существует? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последнее исследование показало, что океаническое течение Куросио может в ближайшее время сильно нагреться и расшириться
Углекислый газ (CO2) один из парниковых газов, который активно накапливается в атмосфере в результате деятельности челов
Ученые выяснили, что древним шахтерам были доступны пиво и сыр с плесенью
На территории нынешней Австрии есть община Халльштатт площадью 60 квадратных километров. Это место с давних времен известно как месторождение соли она тут оче
Одним из основных факторов ожирения являются гены
Ожирение в мире приобрело в последнее время масштабы эпидемии. К примеру, в США людей с ожирением около 40 процентов. Основными причинами этого заболевания считается переедание, отсу
Археологи и одна из самых старых лыж в мире
В 2014 году, на норвежской горе Дигерварден, была найдена древняя лыжа возрастом 1300 лет. Ученые совершали такие открытия и раньше однажды они обнаружили старые лыжи на территории финског
Ученые выяснили, что паутина не обладает целебными свойствами и не способна заживлять раны
Всем известно, что паутина является уникальным целебным средством, которому сложно найти равных по эффективности лечения трудно
Примерно так будет выглядеть Земли через 1-2 миллиарда лет. В этом почти нет сомнений
Как бы жутко это не было осознавать, когда-нибудь человечество и большая часть животных на Земле полностью вымрет. Если мы сможем взять п
Таинственные сигналы, улавливаемые новым детектором гравитационных волн порождают множество вопросов
100 лет назад Альберт Эйнштейн впервые предположил, что на просторах Вселенной существует так называемая рябь рябь пространства-времени или г
Астрономы Университета штата Огайо обнаружили самую близкую к Земле черную дыру. Ее назвали Единорогом отчасти из-за миниатюрных размеров.
Насколько маленькой может быть черная дыра? На протяжении нескольких десятилетий астрономы пы
Команда ученых предложила новый способ для разрешения кризиса в космологии с помощью гравитационных волн.
ХХ век подарил миру множество удивительных открытий: в 1916 году знаменитый на весь мир физик по имени Альберт Эйнштейн опубликовал общу
Таинственный объект Оумуамуа с необычными свойствами вторгся в нашу Солнечную систему в 2017 году.
Представьте, что недавно нашу Солнечную систему посетили инопланетяне. Визит этот был грамотно замаскирован и тщательно спланирован, та
Ученые, возможно, нашли черную дыру, которая может изменить наше понимание Вселенной.
Черные дыры, одни из самых таинственных объектов во Вселенно
Вид на сверхмассивную черную дыру в поляризованном свете. Изображение: EHT
В нашем стремлении познать Вселенную, мы сапиенсы, продвинулись довольно далеко. Судите сами: физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) разгоняют
Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная возникла из одной невообразимо горячей и плотной точки под названием сингулярность более 13 миллиардов лет назад. Это произошло не в уже существующем пространстве. Скорее, это инициировало расширение и охлаждение
Таинственные сигналы, улавливаемые новым детектором гравитационных волн порождают множество вопросов
100 лет назад Альберт Эйнштейн впервые предположил, что на просторах Вселенной существует так называемая рябь рябь пространства-времени или г
Исследователи создали целую виртуальную Вселенную, и ее можно скачать
Астрономия, будучи наукой, изучающей Вселенную, способна поразить вообр
Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.
Физическая реальность может быть гораздо более обширной, чем просто участок пространства времени, который мы
С помощью процесса Брейта-Уилера чистый
свет потенциально можно преобразовать в материю.
«Мы живем на ничем не примечательной планете, которая вращается вокруг ничем не примечательной звезды. Но у нас есть шанс познать Вселенную», так г
Жизнь в Млечном Пути точно есть? Можно ли это узнать?
Пока население планеты растет, а миллиардеры реализуют планы по колонизации других миров (когда нас будет 11 миллиардов, а по оценкам это произойдет уже к 2100 году, не все захотят те
Последнее исследование показало, что океаническое течение Куросио может в ближайшее время сильно нагреться и расшириться
Углекислый газ (CO2) один из парниковых газов, который активно накапливается в атмосфере в результате деятельности челов
Одним из основных факторов ожирения являются гены
Ожирение в мире приобрело в последнее время масштабы эпидемии. К примеру, в США людей с ожирением около 40 процентов. Основными причинами этого заболевания считается переедание, отсу
Ученые выяснили, что паутина не обладает целебными свойствами и не способна заживлять раны
Всем известно, что паутина является уникальным целебным средством, которому сложно найти равных по эффективности лечения трудно
Физики сделали первое в истории изображение кристалла Вигнера странного материала с ячеистым рисунком внутри другого материала, полностью состоящего из электронов.
Наша планета удивительна. Жизнь на ней настолько разнообразна, что существует мно
Женщины мерзнут больше, чем мужчины, и этому есть научное объяснение
Наверняка вы много раз замечали, что женщины более чувствительны к холоду, чем мужчины. Как минимум, представительницы прекрасной половины человечества плотнее одева
Ученые обнаружили ген, который защищает некоторых животных от ВИЧ и вируса Эбола
Вирус иммунодефицита человека, он же ВИЧ это ретровирус, который был открыт в 1983 году. Несмотря на то, что с этого момента прошло уже без малого 40 лет, вакцины о
Результаты нового исследования показали,
что темная материя может быть скрыта в неизвестном
измерении.
За последние 30 лет физики использовали все имеющиеся в их распоряжении средства от мощных телескопов до гигантских подземных экспе
Исследователи создали самую большую в истории карту темной материи невидимого вещества, на долю которого, как считается, приходится 80 процентов всей материи во Вселенной.
В течение десятилетий астрономы подозревали, что во Вселенной бо
Исследователи полагают, что в центре галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра.
Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представ
Темная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии, а значит, не подлежит прямому наблюдению.
Совсем недавно, в 2014 году, астрофизики Лиза Рэндалл и Мэтью Рис из Гарвардского университета предположили, что самые большие гравитацио
Наглядная иллюстрация таинственного затемнения Бетельгейзе (Фото: NASA). Авторы нового исследования полагают, что раскаленное ядро звезды может оказаться самой настоящей «фабрикой аксионов».
Вот уже несколько десятилетий ученые пытаются
Наглядная иллюстрация таинственного затемнения Бетельгейзе (Фото: NASA). Авторы нового исследования полагают, что раскаленное ядро звезды может оказаться самой настоящей «фабрикой аксионов».
Вот уже несколько десятилетий ученые пытаются
