Mikä on pimeä aine ja miten tiedemiehet ymmärtävät sen olemassaolon?

Mikä on pimeä aine ja miten tiedemiehet ymmärtävät sen olemassaolon?
Anonim

Vastaus:

Lyhyt vastaus? Meillä ei ole mitään aavistustakaan, ja galaksit pyörivät (tapa) liian nopeasti, jotta niiden näkyvissä oleva materiaali voi pitää ne yhdessä.

Selitys:

Voisimme olla parempia käsitellä niitä toisin päin - ensinnäkin huomattiin, pian sen jälkeen kun huomasimme, että monet "pilvet" (sumut), jotka huomasimme yötaivaalla, olivat itse asiassa galakseja, että he pyörivät. Tämä löydettiin käyttämällä Doppler-vaikutusta galaksien spektroskooppisiin kuviin, jotka osoittivat yhden puolen galaksista, joka lähestyi meitä ja vastakkaista puolta.

Toistaiseksi niin onnellinen, he pyörivät. Sitten Fritz Zwicky tutki galaksien koomaklusteria vuonna 1933 ja huomasi, että galaksit pyörivät liian nopeasti, jotta näkyvää ainetta syntyy riittävästi voidakseen pitää ne yhdessä. Vera Rubin Cooper vahvisti tämän 1970-luvulla, erityisesti galaksien ulkoreunan odotetaan kääntyvän paljon hitaammin kuin keskusta Newtonin mekaniikan mukaan. Tätä ei havaittu, pyörivät käyrät olivat lähes "tasaisia" galaksien ulommassa ulottuvuudessa.

!

Tämä mahdollisti kaksi mahdollisuutta: (a) Newtonin yleinen gravitaatioteoria oli väärä (b) siellä oli olemassa valtava ”tumma” aineen määrä. Kukaan ei uskonut vakavasti (a), joten olimme jääneet hypoteesiin, että jokainen galaksi oli ympäröi pimeää ainetta "halo".

Nyt toiselle osalle (ensimmäinen) olemme etsineet hiukkasia, jotka saattavat muodostaa tumman aineen erittäin kova (Nobel-palkinto lähes varmasti odottaa löytäjiä), mutta huolimatta monien vuosien tähdistä etsinnässä (sekä avaruudessa että hiukkasfysiikan laboratorioissa) mitään ei ole löytynyt, mikä voisi olla sopiva laskuun.

Eri tyyppisiä neutraaleja on ehdotettu, kuten eksoottisia aineita, vakaita kvarkkiryhmittymiä, kuolleita tähtiä, mustia reikiä jne. Jne. Martin Rees (tuolloin tähtitieteilijä Royal) jopa meni niin pitkälle, että se voisi olla lukemattomia kopioita Astrophysicalista Journal! Meillä ei todellakaan ole aavistustakaan ja se vikaa meitä. Paljon.

Näyttää siltä, että tämä juttu ylittää näkyvän aineen noin 5: 1: llä koko maailmankaikkeudessa, ja sinulla on niin paljon ideaa kuin mitä se tekee. Mielestäni tämä on erinomainen aika opiskella joko kosmologiaa tai hiukkasfysiikkaa, koska toivon, että suuret löydöt ovat aivan nurkan takana.