Темная материя

Уже в 30 годы прошлого столетия астрономы обнаружили признаки того, что, по меньшей мере, 90 % массы Вселенной не излучает света. Это – темная материя, она считается тем гравитационным клеем, который не дает звездам галактик разлететься в разные стороны. Может быть, темная материя определяет судьбу Вселенной...

Может быть, темная материя определяет судьбу Вселенной...

Следует заметить, что тёмная материя в астрономии и космологии — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества делает невозможным её прямое наблюдение.

В 1933 году, изучая движение галактик внутри большого скопления галактик в созвездии Волос Вероники, астроном Фриц Цвикки обнаружил, что некоторые галактики движутся с необычно высокой скоростью. При этом по всем законам физики выходило, что все видимые звезды и газ в скоплении не сумели бы обеспечить такую связь между галактиками, чтобы те не разлетелись в разные стороны. И, тем не менее, со скоплением ничего не происходило, оно оставалось прежним. Цвикки заключил, что в созвездии Волос Вероники может существовать какая-то невидимая темная материя, восполняющая недостаток гравитации. И чтобы оказывать достаточное гравитационное воздействие на звезды, находящиеся на видимых окраинах галактики, темная материя должна по массе превосходить видимую, по меньшей мере, в 100 раз.

Космологи твердят, что темная материя может объяснить главную тайну Вселенной: как образовалась нынешняя "комковатая" структура Вселенной, состоящая из скоплений галактик и сверхскоплений.

И хотя с момента рождения Вселенной прошло примерно 15 миллиардов лет, этого времени недостаточно для того, чтобы видимая материя самостоятельно объединилась в гигантские космические структуры, которые мы наблюдаем сегодня.

Ученые выдвинули гипотезу о том, что во Вселенной есть особая темная материя, холодная темная материя, которая движется медленнее и группируется быстрее, чем обычная, видимая материя. В ответ на притяжение этого экзотического вещества обычная материя формирует звезды и галактики внутри мест, где темная материя самой плотной концентрации. Эта теория объясняет, почему все видимые галактики, похоже, находятся внутри гало, которое образует их собственная темная материя.

Опубликованное в 2012 году исследование движения более 400 звёзд, расположенных на расстояниях до 13 000 световых лет от Солнца, не нашло свидетельств присутствия тёмной материи в большом объёме пространства вокруг Солнца. Согласно предсказаниям теорий, среднее количество тёмной материи в окрестности Солнца должно было составить примерно 0,5 кг в объёме Земного шара. Однако измерения дали значение 0,00±0,06 кг тёмной материи в этом объёме. Это означает, что попытки зарегистрировать тёмную материю на Земле, например, при редких взаимодействиях частиц тёмной материи с "обычной" материей, вряд ли могут быть успешными.

Инструменты