Čo je temná hmota a ako vedci pochopili jej existenciu?

Čo je temná hmota a ako vedci pochopili jej existenciu?
Anonim

odpoveď:

Stručná odpoveď? Nemáme absolútne žiadnu predstavu a galaxie sa otáčajú príliš rýchlo na to, aby ich viditeľná hmota držala pohromade.

vysvetlenie:

Mohli by sme sa lepšie zaoberať týmito otázkami - najprv sme si všimli, krátko potom, čo sme zistili, že mnoho „mrakov“ (hmlovín), ktoré sme si všimli na nočnej oblohe, boli vlastne galaxie, ktoré sa točili. Toto bolo objavené pomocou Dopplerovho efektu na spektroskopických obrazoch galaxií, ktoré ukázali, že jedna strana galaxie sa blíži k nám a opačná strana ustupuje.

Zatiaľ tak šťastní, že sa točia. Potom Fritz Zwicky, zatiaľ čo v roku 1933 skúmal klaster galaxií Coma, všimol si, že galaxie sa otáčajú príliš rýchlo, aby viditeľná hmota vytvorila dostatočnú silu na ich držanie pohromade. To bolo potvrdené v roku 1970 Vera Rubin Cooper, konkrétne by sa očakávalo, že vonkajší okraj galaxií sa bude otáčať oveľa pomalšie ako centrum podľa Newtonovskej mechaniky. Toto nebolo pozorované, rotačné krivky boli takmer „ploché“ vo vonkajšom dosahu galaxií.

!

To umožnilo dve možnosti: (a) Newtonova teória univerzálnej gravitácie bola nesprávna (b) existovala nesmierny „tmavých“ látok. Nikto vážne neveril (a), takže sme zostali s hypotézou, že temná hmota „halo“ obklopuje každú galaxiu.

Teraz pre druhú časť (vašu prvú) sme hľadali častice, ktoré by mohli tvoriť temnú hmotu veľmi tvrdý (Nobelova cena takmer určite čaká na objaviteľov), ale aj napriek mnohým ročným hviezdam hľadania (vo vesmíre aj v laboratóriách fyziky častíc) sa nenašli žiadne skutočnosti, ktoré by mohli zapadnúť do zákona.

Neutrína rôzneho druhu boli navrhnuté, rovnako ako exotická hmota, stabilné kvarkové zoskupenia, mŕtve hviezdy, čierne diery atď. Martin Rees (vtedy astronóm Royal) dokonca išiel tak ďaleko, že naznačoval, že by to mohli byť neprečítané kópie Astrophysical Journal! Skutočne netušíme, a to nás bije. Veľa.

Zdá sa, že táto vec prevyšuje viditeľnú hmotu faktorom asi 5: 1 v celom vesmíre a máte toľko myšlienky, aké to je. Podľa môjho názoru je to vynikajúci čas na štúdium kozmológie alebo časticovej fyziky, pretože dúfam, že veľké objavy sú hneď za rohom.