ПЕРВОБЫТНАЯ ИСТОРИЯ ЧЕРНЫХ ДЫР: ЧАСТЬ 1 — ТАЙНА ТЕМНОЙ МАТЕРИИ
Тайна темной материи останется одной из самых захватывающих загадок астрофизики. Эта статья исследует исторические факты и ключевые исследования, которые привели к пониманию существования темной материи, а также вызовы, которые она ставит перед современной наукой.
Темная материя: что это?
Существование темной материи стало известно почти сто лет назад. В 1930-х годах швейцарско-американский астроном Фриц Цвикки, изучая галактический кластер Кома, заметил, что скорости галактик внутри этого кластера значительно превышают теоретически возможные. При сопоставлении всех видимых масс этих галактик он пришел к выводу, что квазивесомый пул гравитации должен быть намного больше, чем просто сумма видимой массы. Это открытие стало основой для дальнейших исследований в области темной материи.
Наверняка, вы также слышали о выдающейся астрономе Вере Рубин, которая в 1970-х годах подвергла изучению вращение Андромеды. Результаты ее наблюдений подтвердили наличие темной материи: звезды вращались с такой скорость, что их плотность гравитационного поля не могла объяснить наблюдаемые вращения. Разработав множество статей, Рубин предметно подтвердила, что темная материя присутствует и в других галактиках.
РАЗЛИЧИЯ В ГРАВИТАЦИИ
Сбор данных о галактических кластерах с помощью гравитационного линзирования подтвердил бессомненное присутствие невидимой массы. Примером служит Кластер Пулевой, который предоставляет данные об отсутствии совпадений между всеми элементами: расположением галактик, горячего газа и местоположением темной материи. Когда два кластера сталкиваются, галактики проходят мимо, а горячий газ смешивается, в то время как темная материя продолжает действовать неизменно.
Взгляд на космический микроволновый фон, который остался от ранних этапов Вселенной, также свидетельствует о том, что в эпоху формирования галактик нужна была темная материя. Без нее карта космического микроволнового фона выглядела бы совершенно иначе, что демонстрирует необходимость этой невидимой массы.
ТЕМНАЯ MATЕРИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ГАЛАКТИК
Когда мы изучаем эволюцию крупных структур во Вселенной, она происходит слишком быстро для простого объяснения. Для того чтобы галактики, подобные Млечному Пути, успели сформироваться за время, необходимы дополнительные источники гравитации. На самом деле, без темной материи формирование таких структур было бы невозможно. Темная материя создает условия для формирования ячеек галактик в тех областях, где обычная материя еще слишком «горячая» для объединения.
Каждый новый шаг в изучении темной материи приводит нас к вопросу: КАКОВА ЕЁ ПРИРОДА?
Критики нашей теории гравитации – это как бы обычное дело в астрономии. В попытках объяснить наблюдения, изменения в теории гравитации до сих пор не смогли обойтись без концепции темной материи. Научное сообщество продолжает искать ответы, и в этом вопросе не может обойтись без идей, предложенных учеными, такими как Стивен Хокинг.
Данная статья является первой частью обсуждения темной материи, и в следующей части мы продолжим эту захватывающую тему.
