Mörk materia - vad är det, energi, galax, universum, massa, stjärnor, svart, är vanligt

Anonim

Universum är många gåtor, och en av de mest attraktiva - mörka saken, som ingen har sett, men forskare är övertygade om att det existerar. Detta immateriella ämne fyller 85% av rymden. Redaktionskontoret för 24cmi samlade in information om den senaste forskningen av den huvudsakliga hemligheten i Astrophysics värld.

Vad är den mörka materien

Mörk materia i astronomi kallas kombinationen av ojämförliga astronomiska föremål. Denna form av den kosmiska substansen observeras inte, eftersom det inte interagerar med elektromagnetiska reaktioner. Moderna enheter har ännu inte fastställts neutrin eller elektromagnetisk strålning. Enligt den senaste forskningen av astronomer är denna kombination en fjärdedel av universums massenergi och manifesterar sig i gravitationsinteraktion - det är fem gånger mer synliga ämnen.

Foto som ligger i konstellationen av Kina och avlägsnades med 30 miljoner ljusår från Galaxy UGC 695s land, vars tråkiga färg på astronomen förklarar övervägande av mörk materia (https://esahubble.org/images/potw1936a/)

Mörk materia, som alla ämnen, deltar i gravitationsinteraktioner och monteras i stora blodproppar i yttre rymden med Galaxy- eller Galaxies-systemet. Astrofysik tror att sammansättningen av denna massa innefattar partiklar som ännu inte har hittats på jordiska förhållanden.

Problemet med dold massa

Den uppsättning otillgängliga för studien av objekt i rymden kallas också en dold massa. Förekomsten av detta osynliga ämne har ännu inte bevisats, men forskare har gjort denna termiaffulat. Astrofysik används för att söka efter olika metoder som ger olika resultat - de beteendeobjekt som förutses inom ramen för den himmelska mekanikerna varierar med själva.

Det är känt att ackumulering av stjärnorna roterar i universum runt ett centrum. Vid beräkning av massorna lärde forskarna att dessa föremål är för lätta att flytta med en så stor hastighet i rymden - den här "karusellen" skulle kollapsa. Då introducerade astronomerna begreppet dold massa så att det med tanke på teorin för att förklara skillnaderna i motsägelsefulla studier. Kärnan i hypotesen är att rymdobjekten "kuvert" ett osynligt ämne med gravitation, bestående av okända partiklar.

Uppgiften att bevisa förekomsten av mörk materia kallas problemet med den dolda massan, som innehåller två stycken. Den första astrofysiska, det vill säga avvikelser i studierna av den observerade massan av gravitationsrelaterade objekt (ackumulering av galaxer), med observerade parametrar som bestämmer gravitationseffekterna. Det andra problemet med den dolda massans existens kallas kosmologisk - det här är motsägelserna av de observerade kosmologiska indikatorerna som identifierats enligt astrofysiska parametrar för universums mittdensitet.

Studiehistoria

De första teorierna om förekomsten av ett osynligt ämne i rymden gjorde 1906, Henri Poincare, när han utvecklade hypotesen av Lord Kelvin om att bedöma massan av stjärnor, med beaktande av utvecklingen av objektens hastigheter. Hans följare från Estland Ernst Epic kom till slutsatsen att det inte finns någon dold massa, eller det här beloppet är inte så stort som ett synligt ämne. Efter honom lade den nederländska forskaren Jacobus Karttein framhypotesen om närvaron av mörk materia som interagerar med ackumulering av stjärnor. Forskaren använde först denna term.

På 1930-talet utforskade Fritz Zwickki konstellationen av Veronicas hår och avslöjade en stor grupp galaxer där. Under observationerna märkte den schweiziska astronomen att det synliga klustret är mindre än det. Liknande upptäckt gjorde American Sinclair Smith under studien av Constellationen av Virgin. Han beräknade den genomsnittliga massan av en del av Galaxy-gruppen och lärde sig att den var lika med 2⋅1011 solens massa. Denna paradox förklarade han av närvaron av ett rymdämne i klustret.

Forskare trodde att skillnaden i hastigheterna hos de observerade systemen för de interstellära gas- och dammackumuleringarna indikerar närvaron av ett osynligt ämne. Vid tidpunkten för att öppna Zwick och Smith var astronomgemenskapen skeptisk till dessa slutsatser, eftersom hypotesen om förekomsten av ett osynligt ämne i rymden inte var allvarligt övervägd.

Träden av teorin om närvaro av osynlig materia, nominerad av den schweiziska forskaren, bekräftade Vera Rubin efter 40 år. Forskaren mottog spektrografiska indikatorer på rotationshastigheten för Galaxy M 31 Galaxy. En astronom märkte att saken är belägen där, vilket inte kan avslöjas av optiska eller radiofrekvenser.

Samtidigt föreslog Jan Einoso närvaron av halo mörk materia. Detta är en hypotetisk komponent som sträcker sig utanför den synliga delen av stjärnklustret. Massan av halo är huvudkomponenten i massorna i galaxen. Detta fenomen kan inte observeras direkt. Astrofysik hittar halo på påverkan av gas och stjärnor i galaxer.

Vad är mörk materia

Sammansättningen av de kosmiska substansforskarna studerade inte. Astronomer tror att huvudkomponenten, från vilken mörk materia, - Wipes. Massan av dessa partiklar är tio gånger mer än protonerna. Ämnet uppvisar den enda egendomen - obeys lagen om den globala gravitationen.

Astronomer letar efter "sökande" för Wimps roll. Teoretiskt innefattar substansen axioner - hypotetiskt neutrala partiklar, ljusa och tunga neutrinor - är utrustade med en liten massa, men deras antal påverkar rymdens dynamik. Forskare tror att neutrinos i universum så mycket som fotoner. Förekomsten av dessa partiklar i naturforskare har bevisats.

År 2020 erbjöd forskare från University of York en ny "kandidat" för Wimps-rollen - Hxakvarkov. Dessa partiklar är anslutna till varandra på olika sätt och fungerar som en stor atom. Brittiska forskare tror att hexakvarka skapade materia omedelbart efter en stor explosion.

Sök

Forskare letar efter ett osynligt ämne i rymden och på jorden. Efter ett antal experiment föreslog forskarna att substansen av ämnet kan vara en röntgenstrålning av galaxer. Även röntgenstrålar används för att söka, som visas bredvid neutronstjärnor eller utbrott av ljus i dessa områden.

Gjord av Hubble Telescope-fotoet av Galaxies Cluster CL 0024 + 17, där en mörk materia ringer kan ses (https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/news/dark_matter_ring_feature.html)

År 2020 erbjöd forskarna av University of Chicago enheter som kan fånga signalerna om axion och dolda fotoner. Forskare är övertygade om att dessa tekniker kommer att främja studien av det yttre ämnet.

Mörk energi

Förhållandet mellan massor av vanligt material och mörkt inhomogiskt. I universums energimassa upptar 5% ett baryonämne - vanligt, från vilket stjärnor och planeter är, inklusive jorden och 25% av den mörka materia. Återstående 70% upptar den mörka energin som motsätter sig tyngdkraften. Detta ämne är så högre än den globala gravitationen, vilket medför en snabb expansion av universum sedan den större explosionen.

Den röda biasindikatorn behövs av forskare för att beräkna hastigheten och avlägsnandet av galaxer. Inledningsvis accepterade forskarna universums modell, enligt vilken expansionen saktade ner. Dock har upptäckten av mörk energi ändrat denna presentation. År 1998 fann astrofysikister att stjärnkluster inte sakta ner över tiden, men bara påskynda rörelsen - vissa kraft bidrog till detta, "uppblåsande" utrymme. Teoretiskt, med hjälp av antagandet om närvaron av mörk energi i universum, kan du lösa problemet med dold massa.

Mörka stjärnor

Astrofysik lade fram den hypotesen att mörka stjärnor bestod av mörk materia fanns vid gryningen av universums bildning. Objekt representeras som väte moln och helium med en diameter av 4 till 2000 astronomiska enheter. Strålningen av dessa stjärnor kan inte lösas på grund av den låga ytemperaturen. Forskare tror att föremålen för denna art har bevarats till våra dagar och det är möjligt att upptäcka dem med gamma-strålning. Forskare utesluter inte att mörka stjärnor är felaktiga för konventionella moln av kallt molekylärt väte.

En anställd i Livermorsk National Laboratory George Cheeplin föreslog att det finns mörka energie stjärnor. Dessa objektforskare anser teoretiskt alternativ till svarta hål. Enligt Ceplin hypotesen passerar det incidentliga ämnet genom händelsens horisont och omvandlas till vakuumets energi. Singularitet försvinner från evenemangshorisonten, eftersom det utrymme som förblir det kämpar med gravitationskraft. Undersök ett förslag om mörka hål och uppgav att det fanns nej.

Karta över mörk materia

År 2021 har forskare skapat det mest detaljerade kortet av distributionen av mörk materia i rymden idag. Resultatet gjorde en känsla i fysik och astronomi. Baserat på studier drog forskare att substansen fördelades jämnt än vad som var tänkt på teorin om relativitet hos Albert Einstein. Och det betyder att den stora fysiker var fel.

Så ser ut som en ny distributionskarta av mörk materia (eta-int.ru)

Med hjälp av artificiell intelligens analyserade forskarna ljuset, som utsåg hundratals miljoner interstellära gas- och dammkluster och studerade formen för sträckning. Vita områden är mörk materia, där det finns en verklighetskåka av mänskligheten. Mörka fläckar - tomrum, eller njutning. Forskare tror att det finns andra fysikens lagar. Detta arbete visade att det aktuella frågan fördelas jämnt än Einstein antaget, och galaxerna hör till det osynliga ögat för stora strukturer. Astronomer förklarar att denna upptäckt kommer att förändra förståelsen av utrymmet.

Läs mer