Багато космічних явищ — від руху зірок у галактиках до дивних коливань космічного фону — досі залишаються загадкою для вчених і вказують на існування темної матерії. Про це повідомляє Gizmodo. Розповідаємо деталі.
Що сталося
Темна матерія — невидима субстанція, яка не випромінює, не поглинає і не відбиває світло, знову в центрі уваги астрофізиків.
За сучасними оцінками, близько 85% маси Всесвіту припадає саме на неї. Усе, що ми бачимо — зірки, планети, галактики й навіть чорні діри — це лише приблизно 15%. Решта проявляється лише через гравітацію
Її ніхто не спостерігав напряму, але гравітаційний вплив темної матерії фіксують постійно. Саме вона допомагає пояснити низку космічних аномалій, які інакше не сходяться в розрахунках.
Розповідаємо про шість явищ, які без темної матерії сучасна фізика пояснити не може:
1. Спіральні галактики
У 1970-х астрономка Віра Рубін виявила, що зірки на краях спіральних галактик обертаються так само швидко, як і зірки в центрі — хоча видимої маси для цього недостатньо. За законами фізики, галактики мали б розлетітися. Це стало одним із головних доказів існування темної матерії, яка своєю гравітацією утримує їх разом.
2. Галактичний центр
У центрі Чумацького Шляху фіксують надлишок гамма-випромінювання, який деякі вчені пояснюють зіткненнями частинок темної матерії. Також існує гіпотеза про масивне ядро темної матерії в центрі галактики, яке може впливати на розподіл і рух зірок.
3. Гравітаційне лінзування
Масивні об’єкти викривляють простір і змінюють шлях світла — це називається гравітаційним лінзуванням. Темна матерія теж має масу, тому її можна побачити через те, як вона спотворює світло далеких об’єктів. Саме такі викривлення стають одним із ключових доказів її існування.
4. Скупчення куль
У 2006 році спостереження за Bullet Cluster показали, що під час зіткнення галактик гарячий газ зосередився в одному місці, але основна маса за даними гравітаційного лінзування перебувала в іншому. Це означає, що більша частина маси не пов’язана з видимою речовиною.
6. Суперсиметрія
Одна з гіпотез пояснює темну матерію через суперсиметрію — теорію, за якою кожна відома частинка має партнера. Деякі з таких частинок могли б бути стабільними, нейтральними й майже не взаємодіяти зі звичайною матерією, тобто відповідати властивостям темної матерії. Прямих доказів суперсиметрії поки немає, але фізики продовжують її шукати.
7. Особливості космічного фону
Космічний фон — це відлуння Великого вибуху. У його температурі виявили крихітні коливання, які вчені пояснюють гравітаційним впливом темної матерії. Саме ці анізотропії допомогли точніше визначити склад і форму Всесвіту.