Что такое темная материя

В 30-ых годах прошлого столетия астроном из Швейцарии Фриц Цвикки наблюдал в телескоп за одним из наиболее массивных галактических скоплений, находящихся в созвездии Волосы Вероники. Наблюдения и дальнейшие расчеты показали, что наблюдаемая масса данного скопления значительно меньше, чем та, которая должна была быть для нормального объяснения происходящих там гравитационных процессов.

Тогда Цвикки выдвинул гипотезу о существовании некой невидимой темной материи, которая не проявляет себя никак, кроме как гравитационно, и наполняет нашу вселенную массой. Спустя примерно 40 лет после этого американка Вера Рубин подтвердила существование темной материи, однако до сих пор мы ничего не знаем ни о ее происхождении, ни о том, как именно ее можно обнаружить в физическом смысле. Нам известно лишь противоречие между видимой и реальной массой, объяснить которое нам помогает темная материя.

Есть несколько подтверждений тому, что темная материя действительно существует, наполняя нашу вселенную массой и проявляясь через гравитационные эффекты. Во-первых, во вселенной скорость вращения галактик не убывает от центра к краям, что безусловно должно происходить, если вся масса сосредоточена в видимых объектах. Во-вторых, если подробно исследовать определённую галактику или звездное скопление, то окажется, что масса видимых составляющих окажется значительно меньше массы самой галактики. Третий аргумент состоит в том, что при рассмотрении и анализе эллиптических галактик оказалось, что их видимой массы недостаточно для поддержания такой формы. Вот основные причины, которые привели к тому, что в модель нашей вселенной была введена еще не обнаруженная нами физически темная материя.

Также существуют наблюдения, которые показывают следующее. Хоть темное вещество и не взаимодействует со световым излучением напрямую, но оно определенным образом захватывает некоторые элементарные частицы (барионы), впоследствии испуская свет. Это свойство темной материи дало возможность вычислить ее примерное расположение по вселенной.

Исходя из исследования, проведенного обсерваторией "Планк" в 2013 году на долю видимой материи приходится лишь 5% массы. Еще 27% составляет темное вещество, а оставшиеся 68% приходятся на гипотетическую темную энергию, о ней мы поговорим в следующей статье.

Кандидатов на роль темной материи достаточно много. Существует допущение о том, что это может быть обычное вещество, которое, однако не взаимодействует со светом, то есть не проявляет признаки электромагнитного взаимодействия. Также есть гипотезы о том, что темной материей могут служить нейтрино или различные нейтральные частицы.

Фото: news.sputnik.ru