Mater Tywyll - Beth yw e, ynni, Galaxy, bydysawd, màs, sêr, du, yw, cyffredin

Anonim

Mae'r bydysawd yn llawer o bobl, ac yn un o'r mater tywyll mwyaf deniadol, nad oes neb wedi'i weld, ond mae gwyddonwyr yn hyderus ei fod yn bodoli. Mae'r sylwedd anniriaethol hwn yn llenwi 85% o'r gofod. Casglodd Swyddfa Golygyddol 24cmi wybodaeth am ymchwil diweddaraf y brif gyfrinach ym myd astroffiseg.

Beth yw'r mater tywyll

Gelwir mater tywyll mewn seryddiaeth yn gyfuniad o wrthrychau seryddol ansicr. Ni welir y math hwn o'r sylwedd cosmig, oherwydd nid yw'n rhyngweithio ag adweithiau electromagnetig. Nid yw dyfeisiau modern wedi bod yn belydriad neutrine neu electromagnetig sefydlog eto. Yn ôl yr ymchwil diweddaraf o seryddwyr, mae'r cyfuniad hwn yn chwarter egni màs y bydysawd ac yn amlygu ei hun mewn rhyngweithio disgyrchiant - mae'n bum gwaith sylweddau mwy gweladwy.

Llun wedi'i leoli yn y constelation of Tsieina a'i symud gan 30 miliwn o flynyddoedd golau o dir Galaxy UGC 695, y mae ei liw diflas o'r seryddwr yn egluro goruchafiaeth mater tywyll (https://esahubble.org/images/potw1936a/)

Mater tywyll, fel unrhyw sylwedd, yn cymryd rhan mewn rhyngweithiadau disgyrchiant ac yn cael ei ymgynnull i mewn i geuladau enfawr yn y gofod allanol gyda Galaxy neu System Galaxies. Mae astroffiseg yn credu bod cyfansoddiad y màs hwn yn cynnwys gronynnau nad ydynt wedi'u darganfod eto ar amodau daearol.

Problem màs cudd

Gelwir y set o anhygyrch i astudio gwrthrychau yn y gofod hefyd yn fàs cudd. Nid yw bodolaeth y sylwedd anweledig hwn wedi'i brofi eto, ond mae ymchwilwyr wedi gwneud y tymor hwn yn postio. Astroffiseg yn cael eu defnyddio i chwilio am wahanol ddulliau sy'n rhoi canlyniadau gwahanol - mae'r gwrthrychau ymddygiad a ragwelir yn y fframwaith y mecaneg nefol yn amrywio gyda'r gwir.

Mae'n hysbys bod croniadau'r sêr yn cylchdroi yn y bydysawd tua un ganolfan. Wrth gyfrifo'r masau, dysgodd yr ymchwilwyr fod y gwrthrychau hyn yn rhy hawdd i'w symud gyda chyflymder mor enfawr yn y gofod - byddai'r "carwsél" hwn yn cwympo. Yna cyflwynodd seryddwyr y cysyniad o fàs cudd fel bod o safbwynt y ddamcaniaeth i esbonio'r anghysondebau mewn astudiaethau anghyson. Hanfod y ddamcaniaeth yw bod y gofod yn gwrthwynebu "amleni" sylwedd anweledig gyda disgyrchiant, sy'n cynnwys gronynnau anhysbys.

Gelwir y dasg o brawf o fodolaeth mater tywyll yn broblem y màs cudd, sy'n cynnwys dau is-baragraff. Y cyntaf, astroffisegol, hynny yw, anghysondebau yn yr astudiaethau o fàs a arsylwyd o systemau gwrthrychau sy'n gysylltiedig â disgyblaeth (cronni galaethau), gyda pharamedrau a arsylwyd sy'n pennu'r effeithiau disgyrchiant. Gelwir ail broblem bodolaeth y màs cudd yn gosmolegol - dyma'r gwrthddywediadau o'r dangosyddion cosmolegol a arsylwyd a nodwyd yn unol â pharamedrau astroffisegol dwysedd canol y bydysawd.

Hanes Astudio

Gwnaeth y damcaniaethau cyntaf am fodolaeth sylwedd anweledig yn y gofod yn 1906, Henri Poincare, pan ddatblygodd ddamcaniaeth yr Arglwydd Kelvin ar asesu màs sêr, gan ystyried datblygiad cyflymder gwrthrychau. Daeth ei ddilynwr o Estonia Ernst Epic i'r casgliad nad oes unrhyw fàs cudd, neu nid yw'r swm hwn mor fawr â sylwedd gweladwy. Ar ôl iddo, cyflwynodd yr ymchwilydd Iseldireg Jacobus Karteein y ddamcaniaeth am bresenoldeb mater tywyll yn rhyngweithio â chronni sêr. Defnyddiodd y gwyddonydd am y tro hwn y tymor hwn.

Yn y 1930au, archwiliodd Fritz Zwickki y constelation o wallt Veronica a datgelodd grŵp mawr o alaethau yno. Yn ystod yr arsylwadau, sylwodd seryddwr y Swistir fod y clwstwr gweladwy yn llai na hynny mewn gwirionedd. Gwnaeth darganfyddiad tebyg yn America Sinclair Smith yn ystod astudiaeth o gynsail y Forwyn. Cyfrifodd fàs cyfartalog un rhan o'r grŵp Galaxy a dysgodd ei bod yn hafal i 2⋅1011 màs yr haul. Eglurodd y paradocs hwn gan bresenoldeb sylwedd gofod yn y clwstwr.

Credai gwyddonwyr fod yr anghysondeb yn gyflymder systemau a arsylwyd yn y nwy rhyngserol a chronni llwch yn dangos presenoldeb sylwedd anweledig. Ar adeg agor Zwick a Smith, roedd y gymuned seryddwr yn amheus i'r casgliadau hyn, gan nad oedd y ddamcaniaeth am fodolaeth sylwedd anweledig yn y gofod yn cael ei ystyried yn ddifrifol.

Cadarnhaodd ffyddlondeb theori presenoldeb mater anweledig, a enwebwyd gan ymchwilydd y Swistir, Vera Rubin ar ôl 40 mlynedd. Derbyniodd yr ymchwilydd ddangosyddion sbectrograffig o gyflymder cylchdroi'r Galaxy M 31 Galaxy. Sylwodd seryddwr fod y mater wedi'i leoli yno, na ellir ei ddatgelu gan amleddau optegol neu radio.

Ar yr un pryd, awgrymodd Jan Einoso fod presenoldeb Halo Dark Mater. Mae hon yn elfen ddamcaniaethol sy'n ymestyn y tu allan i ran weladwy'r clwstwr seren. Màs Halo yw prif elfen masau'r Galaxy. Ni ellir arsylwi'r ffenomen hon yn uniongyrchol. Mae astroffiseg yn dod o hyd i halo ar ddylanwad nwy a sêr mewn galaethau.

Beth yw mater tywyll

Ni wnaeth cyfansoddiad y gwyddonwyr sylwedd cosmig astudio. Mae seryddwyr yn credu mai'r prif gydran, o ba fater tywyll, - wipes. Mae màs y gronynnau hyn ddeg gwaith yn fwy na'r protonau. Mae'r sylwedd yn arddangos yr unig eiddo - yn edrych ar gyfraith disgyrchiant byd-eang.

Mae seryddwyr yn chwilio am "ymgeiswyr" ar gyfer rôl deuoedd. Yn ddamcaniaethol, mae'r sylwedd yn cynnwys echelinau - mae gronynnau niwtral damcaniaethol, golau a niwtrinos trwm - wedi'u gwaddoli â màs bach, ond mae eu nifer yn effeithio ar ddeinameg gofod. Mae gwyddonwyr yn credu bod niwtrinos yn y bydysawd yn gymaint â ffotonau. Mae bodolaeth y gronynnau hyn mewn ymchwilwyr natur wedi profi.

Yn 2020, cynigiodd ysgolheigion Prifysgol Efrog "ymgeisydd" newydd ar gyfer rôl Wimpers - HXAKVARKov. Mae'r gronynnau hyn wedi'u cysylltu â'i gilydd mewn gwahanol ffyrdd ac yn gweithredu fel atom mawr. Mae ymchwilwyr Prydeinig yn credu bod Hexakvarka wedi creu mater yn syth ar ôl ffrwydrad mawr.

Chwiliwyd

Mae gwyddonwyr yn chwilio am sylwedd anweledig yn y gofod ac ar y Ddaear. Ar ôl nifer o arbrofion, awgrymodd yr ymchwilwyr y gall llofnod y sylwedd fod yn ymbelydredd pelydr-x o alaethau. Hefyd, defnyddir pelydrau-X i chwilio, sy'n ymddangos wrth ymyl sêr niwtron, neu achosion o olau yn yr ardaloedd hyn.

A wnaed gan y llun Telesgop Hubble o'r clwstwr o Galaethau CL 0024 + 17, y gall cylch dywyll yn cael ei weld (https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/news/dark_matter_ring_feature.html)

Yn 2020, cynigiodd gwyddonwyr Prifysgol Chicago ddyfeisiau sy'n gallu dal signalau echel a ffotonau cudd. Mae ymchwilwyr yn hyderus y bydd y technolegau hyn yn hyrwyddo astudiaeth o'r sylwedd allanol.

Egni tywyll

Cymhareb masau mater cyffredin a thywyllwch tywyll. Yn ynni-màs y bydysawd, mae 5% yn meddiannu sylwedd baryon - mater cyffredin, lle mae sêr a phlanedau, gan gynnwys y Ddaear, a 25% o'r mater tywyll. Mae'r 70% sy'n weddill yn meddiannu'r ynni tywyll sy'n gwrthwynebu grym disgyrchiant. Mae'r sylwedd hwn mor uwch na'r disgyrchiant byd-eang, sy'n achosi ehangiad cyflym o'r bydysawd ers y ffrwydrad mwy.

Mae angen y Dangosydd Bias Coch gan wyddonwyr i gyfrifo cyflymder a symud galaethau. I ddechrau, derbyniodd yr ymchwilwyr fodel y bydysawd, yn ôl y mae'r ehangu yn arafu. Fodd bynnag, mae darganfod ynni tywyll wedi newid y cyflwyniad hwn. Yn 1998, canfu astroffisegwyr nad yw clystyrau seren yn arafu dros amser, ond dim ond cyflymu symud - roedd rhywfaint o rym wedi cyfrannu at hyn, "chwyddo" gofod. Yn ddamcaniaethol, gyda chymorth y dybiaeth am bresenoldeb ynni tywyll yn y bydysawd, gallwch ddatrys problem màs cudd.

Sêr tywyll

Cyflwynodd astroffiseg y ddamcaniaeth y mae sêr tywyll yn cynnwys mater tywyll yn bodoli ar wawr ffurfio'r bydysawd. Mae gwrthrychau yn cael eu cynrychioli fel cymylau hydrogen a heliwm gyda diamedr o 4 i 2000 o unedau seryddol. Ni ellir gosod ymbelydredd y sêr hyn oherwydd tymheredd yr wyneb isel. Mae ymchwilwyr yn credu bod gwrthrychau y rhywogaeth hon wedi'u cadw i'n dyddiau ac mae'n bosibl eu canfod gan ddefnyddio ymbelydredd gama. Nid yw gwyddonwyr yn eithrio bod sêr tywyll yn cael eu camgymryd am gymylau confensiynol o hydrogen moleciwlaidd oer.

Awgrymodd cyflogai i Labordy Cenedlaethol Livermorsk George Cheeplin fod sêr ynni tywyll. Mae'r ymchwilydd gwrthrychau hyn yn ystyried dewis amgen damcaniaethol i dyllau duon. Yn ôl y ddamcaniaeth Ceplin, mae'r sylwedd digwyddiad yn mynd trwy orwelion digwyddiadau ac yn cael ei drawsnewid yn egni'r gwactod. Mae unigedd yn diflannu o'r digwyddiad gorwel, oherwydd bod y gofod sy'n aros yno yn cael trafferth gyda phŵer disgyrchiant. Ymchwiliwch i awgrym am dyllau tywyll a dywedodd nad oedd dim.

Map o fater tywyll

Yn 2021, mae gwyddonwyr wedi creu'r cerdyn mwyaf manwl o ddosbarthiad mater tywyll yn y gofod heddiw. Gwnaeth y canlyniad deimlad ym myd ffiseg a seryddiaeth. Yn seiliedig ar astudiaethau, daeth wyddonwyr i'r casgliad bod y sylwedd yn cael ei ddosbarthu'n gyfartal nag a oedd i fod i ddamcaniaeth perthnasedd Albert Einstein. Ac mae hyn yn golygu bod y ffisegydd mawr yn anghywir.

Felly mae'n edrych fel map dosbarthiad newydd o fater tywyll (ETA-INT.RU)

Defnyddio deallusrwydd artiffisial, dadansoddodd yr ymchwilwyr y golau, a allyrrodd gannoedd o filiynau o glystyrau nwy a llwch rhyngserol, ac astudiodd y ffurflen ar gyfer ymestyn. Mae ardaloedd gwyn yn fater tywyll, lle mae cydnabyddiaeth realiti yn y ddynoliaeth. Mannau tywyll - ardaloedd gwag, neu fwynhad. Mae gwyddonwyr yn credu bod cyfreithiau ffiseg eraill. Profodd y gwaith hwn fod y mater dan sylw yn cael ei ddosbarthu'n gyfartal na thybir Einstein, ac mae'r galaethau yn perthyn i'r llygad anweledig i strwythurau mawr. Mae seryddwyr yn datgan y bydd y darganfyddiad hwn yn newid dealltwriaeth y gofod.

Darllen mwy