Nwa Matyè - ki sa li, enèji, galaksi, linivè, mas, zetwal, nwa, se, òdinè

Anonim

Linivè a se yon anpil nan Riddles, ak youn nan pi attrayant - matyè a fè nwa, ki pa gen yon sèl wè, men syantis gen konfyans ke li egziste. Sa a sibstans mèb plen 85% nan espas. Biwo a Editoryal nan 24CMI kolekte enfòmasyon sou rechèch la dènye nan sekrè a prensipal nan mond lan nan Astwofizik.

Ki sa ki pwoblèm nan fè nwa

Se matyè nwa nan astwonomi rele konbinezon an nan objè incomparabl astwonomik. Fòm sa a nan sibstans nan cosmic pa obsève, paske li pa kominike avèk reyaksyon elektwomayetik. Aparèy modèn pa gen ankò yo te fiks netrine oswa radyasyon elektwomayetik. Dapre rechèch la dènye nan astwonòm, sa a konbinezon se yon ka nan mas-enèji nan linivè a ak manifeste poukont li nan entèraksyon gravitasyonèl - li se senk fwa plis vizib sibstans ki sou.

Photo sitiye nan konstelasyon nan Lachin ak retire pa 30 milyon ane limyè soti nan peyi a nan Galaksi a UGC 695, ki gen mat koulè nan astwonòm lan eksplike prevalans nan matyè nwa (https://esahubble.org/images/potw1936a/)

Matyè nwa, tankou nenpòt ki sibstans, patisipe nan entèraksyon gravitasyonèl epi li se reyini nan boul gwo nan espas eksteryè ak galaksi oswa sistèm galaksi. Astwofizik kwè ke konpozisyon sa a nan mas sa a gen ladan patikil ki pa gen ankò yo te jwenn sou kondisyon terès.

Pwoblèm lan nan mas kache

Se seri a nan aksesib nan etid la nan objè ki nan espas yo te rele tou yon mas kache. Egzistans lan nan sibstans sa a envizib pa gen ankò yo te pwouve, men chèchè yo te fè sa a postila tèm. Astwofizik yo te itilize pou fè rechèch pou diferan metòd ki bay rezilta diferan - objè yo konpòtman prevwa nan fondasyon an nan mekanik yo nan syèl la varye avèk aktyèl la.

Li konnen sa akumulasyon yo nan zetwal yo Thorne nan linivè a alantou yon sant. Lè kalkilte mas yo, chèchè yo te aprann ke bagay sa yo yo twò fasil pou avanse pou pi ak tankou yon vitès gwo nan espas - sa a "Carousel" ta tonbe plat atè. Lè sa a, astwonòm entwodwi konsèp la nan mas kache pou ke soti nan pwen an de vi nan teyori a yo eksplike dezakò yo nan syans kontradiktwa. Sans la nan ipotèz la se ke objè yo espas "antour" yon sibstans envizib ak gravite a, ki fòme ak patikil unknown.

Se travay la nan prèv egzistans lan nan matyè nwa rele pwoblèm lan nan mas la kache, ki gen de paragraf. Premye a, Astwofizik, ki se, dezakò nan syans yo nan mas la obsève nan sistèm nan objè gravement ki gen rapò (akimilasyon nan galaksi ki), ak paramèt obsève ki detèmine efè yo gravitasyonèl. Se pwoblèm nan dezyèm nan egzistans la nan mas la kache yo rele kosmolojik - sa yo, se kontradiksyon yo nan endikatè yo obsève kosmolojik idantifye selon paramèt astrofizikal nan dansite nan mitan nan linivè a.

Etid istwa

Teyori yo an premye sou egzistans lan nan yon sibstans envizib nan espas te fè nan 1906, Henri poincare, lè li te devlope ipotèz la nan Seyè Kelvin sou evalye mas la nan zetwal, pran an kont devlopman nan vitès yo nan objè yo. Disip li soti nan Estoni Ernst sezon rive nan konklizyon an ke pa gen okenn kache mas, oswa kantite lajan sa a se pa tèlman gwo kòm yon sibstans ki vizib. Apre l ', chèchè a Olandè Jacobus Karttein mete devan ipotèz la sou prezans nan matyè fè nwa kominike avèk akumulasyon nan zetwal yo. Syantis la an premye itilize tèm sa a.

Nan ane 1930 yo, Fritz Zwickki eksplore konstelasyon nan cheve Veronica a ak devwale yon gwo gwoup nan galaksi ki la. Pandan obsèvasyon yo, astwonòm nan Swis remake ke gwoup la vizib se mwens pase sa an reyalite. Menm jan Discovery te fè Ameriken Sinclair Smith pandan etid la nan konstelasyon nan Vyèj la. Li kalkile mas an mwayèn nan yon pati nan gwoup la Galaksi ak aprann ke li te egal a 2⋅1011 mas la nan solèy la. Paradoks sa a li te eksplike pa prezans nan yon sibstans ki sou espas nan gwoup la.

Syantis kwè ke erè a nan vitès yo nan sistèm yo obsève nan gaz la entèstelè ak akimilasyon gaz yo endike prezans nan yon sibstans envizib. Nan moman sa a nan ouvèti Zwick ak Smith, kominote a astwonòm te ensèten nan konklizyon sa yo, paske ipotèz la sou egzistans lan nan yon sibstans envizib nan espas pa te seryezman konsidere kòm.

Kenbe pawòl la nan teyori a nan prezans nan pwoblèm envizib, nominasyon pa chèchè a Swis, konfime Vera Rubin apre 40 ane sa yo. Chèchè a te resevwa endikatè spèktrografik nan vitès la nan wotasyon nan Galaksi m 31 Galaksi a. Yon astwonòm remake ke se pwoblèm nan ki sitiye a, ki pa ka devwale pa frekans optik oswa radyo.

An menm tan an, Jan Einoso sijere prezans nan Halo fè nwa matyè. Sa a se yon eleman ipotetik ki pwolonje deyò pati vizib la nan gwoup la Star. Mas la nan Halo se eleman prensipal la nan mas yo nan galaksi an. Fenomèn sa a pa ka obsève dirèkteman. Astwofizik jwenn Halo sou enfliyans nan gaz ak zetwal nan galaksi ki.

Ki sa ki se matyè nwa

Konpozisyon nan syantis yo sibstans cosmic pa t 'etidye. Astwonòm kwè ke eleman prensipal la, ki soti nan ki matyè nwa, - ti sèvyèt mouye pou. Mas la nan patikil sa yo se dis fwa lè lè plis pase pwoton yo. Sibstans la montre pwopriyete a sèlman - obeyi lalwa Moyiz la nan gravite mondyal la.

Astwonòm ap chèche pou "aplikan" pou wòl nan wimpers. Teyorikman, sibstans la gen ladan aksons - patikil ipotetik net, limyè ak netrin lou - yo doue ak yon ti mas, men nimewo yo afekte dinamik de espas. Syantis yo kwè ke neutrinos nan linivè a kòm anpil jan foton. Egzistans lan nan sa yo patikil nan lanati chèchè gen pwouve.

Nan 2020, entelektyèl nan University of York ofri yon nouvo "kandida" pou wòl la nan wimpers - Hxakvarkov. Patikil sa yo ki konekte youn ak lòt nan diferan fason ak aji kòm yon atòm gwo. Chèchè Britanik yo kwè ke Hexakvarka kreye pwoblèm imedyatman apre yon eksplozyon gwo.

Chèche

Syantis ap chèche pou yon sibstans envizib nan espas ak sou tè a. Apre yon kantite eksperyans, chèchè yo te sijere ke siyati a nan sibstans la kapab yon radyasyon X-ray nan galaksi ki. Epitou, radyografi yo te itilize nan rechèch, ki parèt akote zetwal neutron, oswa epidemi nan limyè nan zòn sa yo.

Te fè pa foto a Teleskòp Hubble nan gwoup la nan galaksi ki Cl 0024 + 17, ki te sou yon bag matyè nwa ka wè (https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/news/dark_matter_rings/dark_matter_ring_feature.html)

Nan 2020, syantis nan University of Chicago ofri aparèy ki kapab pwan siyal yo nan Axion ak foton kache. Chèchè gen konfyans ke teknoloji sa yo pral ankouraje etid la nan sibstans la deyò.

Enèji nwa

Rapò a nan mas nan pwoblèm òdinè ak omojèn nwa. Nan enèji-mas linivè a, 5% okipe yon sibstans baryon - pwoblèm òdinè, ki soti nan ki zetwal ak planèt yo, ki gen ladan tè a, ak 25% nan pwoblèm nan fè nwa. Rete 70% nan okipe enèji nan fè nwa ki opoze fòs la nan gravite. Sa a sibstans ki pi wo pase gravite mondyal la, ki lakòz yon ekspansyon akselere nan linivè a depi eksplozyon an pi gwo.

Se endikatè a wouj patipri bezwen pa syantis yo kalkile vitès la ak yo retire yon elèv galaksi ki. Okòmansman, chèchè yo aksepte modèl la nan linivè a, selon ki ekspansyon an ralanti desann. Sepandan, dekouvèt la nan enèji fè nwa te chanje prezantasyon sa a. Nan lane 1998, Astwofizis te jwenn ke grap zetwal pa ralanti sou tan, men se sèlman akselere mouvman - kèk fòs kontribye nan sa a, "gonfle" espas. Teyorikman, avèk èd nan sipozisyon an sou prezans nan enèji nwa nan linivè a, ou ka rezoud pwoblèm nan nan kache mas.

Zetwal nwa

Astwofizik mete devan ipotèz la ki zetwal nwa fèt nan pwoblèm nwa te egziste nan dimanch maten byen bonè a nan fòmasyon an nan linivè a. Objè yo reprezante kòm nwaj idwojèn ak elyòm ak yon dyamèt ki 4 a 2000 inite astwonomik. Radyasyon an nan zetwal sa yo pa ka fiks akòz tanperati a sifas ki ba. Chèchè yo kwè ke objè yo nan espès sa a yo te konsève nan jou nou yo ak li se posib yo detekte yo lè l sèvi avèk radyasyon gama. Syantis yo pa gen eksklizyon ki zetwal nwa yo fè erè pou nyaj konvansyonèl nan idwojèn frèt molekilè.

Yon anplwaye nan Laboratwa Nasyonal Livermorsk George Cheeplin a sijere ke gen zetwal enèji nwa. Sa yo chèchè objè konsidere altènatif teyorik nan twou nwa. Dapre ipotèz la SEPLIN, sibstans nan ensidan pase nan orizon an nan evènman ak se konvèti nan enèji a nan vakyòm lan. Singularité disparèt soti nan orizon an evènman, paske espas ki la ki rete gen difikilte ak pouvwa gravite. Envestige yon sijesyon sou twou nwa ak deklare ke pa te gen okenn.

Map de matyè nwa

Nan 2021, syantis yo te kreye kat la pi detaye nan distribisyon an nan matyè nwa nan espas jodi a. Rezilta a te fè yon sansasyon nan mond lan nan fizik ak astwonomi. Baze sou syans, syantis konkli ke se sibstans la distribye respire pase te sipoze sou teyori a nan relativite nan Albert Einstein. Lè sa a vle di ke fizisyen nan gwo te mal.

Se konsa, sanble yon kat jeyografik distribisyon nouvo nan matyè nwa (ETA-INT.ru)

Lè l sèvi avèk entèlijans atifisyèl, chèchè yo te analize limyè a, ki emèt dè santèn de dè milyon de gaz entèstelè ak grap pousyè, ak etidye fòm lan pou etann. Zòn blan yo se matyè nwa, kote ki gen yon zanmi reyalite nan limanite. Tach nwa - zòn anile, oswa plezi. Syantis yo panse ke gen lòt lwa nan fizik. Travay sa a pwouve ke se pwoblèm nan anba konsiderasyon distribye respire pase Einstein sipoze, ak galaksi ki yo fè pati nan je a envizib nan estrikti gwo. Astwonòm deklare ke dekouvèt sa a pral chanje konpreyansyon nan espas ki la.

Li piplis