• РЕГИСТРАЦИЯ
JeDi
31 октября 2017 г. 19:23 1844 10 10.78

Темная, темная материя ...

Термины темная энергия и темная материя не вполне удачны и представляют собой дословный, но не смысловой перевод с английского. В физическом же смысле данные термины подразумевают, только то, что эти вещества не взаимодействуют с фотонами, и их с таким же успехом можно было бы назвать невидимой или прозрачной материей и энергией.

Тёмная материя в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества делает невозможным её прямое наблюдение.

Вывод о существовании тёмной материи сделан на основании многочисленных, согласующихся друг с другом, но косвенных признаков поведения астрофизических объектов и по создаваемым ими гравитационным эффектам. Обнаружение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик.

Давайте узнаем про все это подробнее …

Темная материя и темная энергия — это то, что не видно глазу, однако их присутствие доказано в ходе наблюдений за Вселенной. Миллиарды лет назад наша Вселенная родилась после катастрофического Большого Взрыва. По мере того, как ранняя Вселенная медленно охлаждалась, в ней начала развиваться жизнь. В результате сформировались звезды, галактики и остальные видимые ее части. Размеры нашей Вселенной просто ошеломительны. К примеру, одного Солнца достаточно для освещения и обогрева миллиона планет, аналогичных Земле. При этом Солнце является звездой среднего размера, а одна только наша галактика состоит из 100 миллиардов звезд. Это количество превышает количество песчинок на небольшом пляже. Однако это еще не все.

Как известно, Вселенная состоит из нескольких миллиардов галактик, где существует самая разная материя.  Возможно ли, чтобы какая-то из этих материй была невидима глазу. Скорее всего, поскольку результаты недавно проведенных исследований показали, что мы можем видеть лишь десятую часть Вселенной. Значит, более 90% материи человек просто не способен рассмотреть даже с использованием специального оборудования. Астрономы называют такую материю темной.

Известно, что тёмное вещество взаимодействует со «светящимся» (барионным), по крайней мере, гравитационным образом и представляет собой среду со средней космологической плотностью, в несколько раз превышающей плотность барионов. Последние захватываются в гравитационные ямы концентраций тёмной материи. Поэтому, хотя частицы тёмной материи и не взаимодействуют со светом, свет испускается оттуда, где есть тёмное вещество. Это замечательное свойство гравитационной неустойчивости сделало возможным изучение количества, состояния и распределения тёмной материи по наблюдательным данным от радиодиапазона до рентгеновского излучения.

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.

Согласно опубликованным в марте 2013 года данным наблюдений космической обсерватории «Планк», интерпретированным с учётом стандартной космологической модели Лямбда-CDM, общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит на 4,9 % из обычной (барионной) материи, на 26,8 % из тёмной материи и на 68,3 % из тёмной энергии. Таким образом, Вселенная на 95,1 % состоит из тёмной материи и тёмной энергии.

 

 

Доказательством существования темной материи является ее тяжесть – сила гравитации, которая, словно клей, сохраняет целостность Вселенной. Все части Вселенной взаимно притягиваются друг к другу. Благодаря этому ученые смогли рассчитать общую массу видимой Вселенной, а также показатели гравитационных сил. В ходе расчетов был выявлен существенный дисбаланс в этих параметрах, что дало основание полагать, что существует некая невидимая материя, обладающая определенной массой и также подверженная воздействию гравитации.

Изучение темной материиКроме того, доказательством существования темной материи стало ее гравитационное влияние на другие объекты, в том числе на траекторию движения звезд и галактик. Было обнаружено, что многие галактики вращаются быстрее, чем ожидалось. Согласно теории гравитации А. Эйнштйна, они должны разлетаться в разные стороны. Однако что-то невидимое будто удерживает их вместе.

Также темная материя может повлиять на траекторию распространения света. Было исследован феномен гравитационного линзирования, который состоит в том, что плотные объекты способны отражать свет дальних объектов, меняя траекторию световых потоков. Это приводит к искажению изображения и возникновению миражей звезд и галактик. Ученые фиксируют эти световые изгибы, но не могут назвать природу этого явления.

Темная материя в нашей Вселенной может существовать в виде массивных астрономический гало-объектов (МАГО). К ним относятся планеты, луны, коричневые и белые карлики, пылевые облака, нейтронные звезды и черные дыры. Как правило, они слишком малы, чтобы их свет был обнаружен человеком, однако их существование может быть вычислено через гравитационное воздействие на световые потоки. В последние годы астрономы обнаружили несколько типов МАГО-объектов. Они могут состоять как из обычных барионных частиц, так и аксинов, нейтринов, вимпилов и суперсимметричной темной материи.

Исследование темной материи и темной энергии

Поскольку интерес к темной материи продолжает расти, появляются новые инструменты, помогающие в получении более обширных представлений об этом таинственном феномене. Так, космический телескоп Хаббл предоставил весьма ценную информацию о размере и массе видимой Вселенной. Эти данные стали первым и очень важным шагом на пути к изучению истинного количество темной материи во Вселенной.

Важно понимать, что устройство Вселенной не является случайным, и с помощью Хаббла можно детально представить ее структуру. Доподлинно известно, что галактики располагаются в кластерах, а эти кластеры — в суперкластерах. Сверхскопления космических тел находятся в губчатой структуре с обширными пустотами. Очевидно, формирование такой структуры обусловлено весьма конкретными причинами. Рентгеновские телескопы, которые имеются в обсерватории Чандра, помогают в изучении огромных облаков горячего газа в этих скоплениях. Ученые выяснили, что в этих областях должна присутствовать и темная материя, иначе газ будет утекать из кластера. Кроме того, в данный момент ведется разработка новых инструментов, которые, в конце концов, помогут разглядеть эту темную сторону Вселенной.

Подходы и методы исследования частиц темной материи



Из чего состоит Вселенная

На данный момент ученые всего мира всячески пытаются обнаружить или получить искусственно в земных условиях частицы темной материи, посредством специально разработанного сверхтехнологичного оборудования и множества различных научно-исследовательских методов, но пока все труды не увенчиваются успехом.

Один из методов связан с проведением экспериментов на ускорителях высокой энергии, широко известных как коллайдеры. Ученые, считая, что частицы темной материи тяжелее протона в 100-1000 раз, предполагают, что они должны будут зарождаться при столкновении обычных частиц, разогнанных до высоких энергий посредством коллайдера. Суть другого метода заключается в регистрации частиц темной материи, находящихся повсюду вокруг нас. Основная сложность регистрации данных частиц состоит  в том, что они проявляют очень слабое взаимодействие с обычными частицами, которые по своей сути для них являются как бы прозрачными. И все же частицы темной материи очень редко, но сталкиваются с ядрами атомов, и имеется определенная надежда рано или поздно все же зарегистрировать данное явление.

Существуют и другие подходы и методы исследования частиц темной материи, а какой из них первым приведет к успеху, покажет лишь время, но в любом случае открытие этих новых частиц станет важнейшим научным достижением.

Субстанция, обладающая антигравитацией

Темная энергия представляет собой еще более необычную субстанцию, чем та же темная материя. Она не обладает способностью собираться в сгустки, в результате чего равномерно распределена абсолютно по всей Вселенной. Но самым необычным ее свойством на данный момент является антигравитация.

Благодаря современным астрономическим методам имеется возможность определить темп расширения Вселенной в настоящее время и смоделировать процесс его изменения ранее во времени. В результате этого получена информация о том, что в данный момент, так же как и в недалеком прошлом, наша Вселенная расширяется, при этом темп этого процесса постоянно увеличивается. Именно поэтому и появилась гипотеза об антигравитации темной энергии, так как обычное гравитационное притяжение оказывало бы замедляющее воздействие на процесс «разбегания галактик», сдерживая скорость расширения Вселенной. Данное явление не противоречит общей теории относительности, но при этом темной энергии необходимо обладать отрицательным давлением – свойством, которым не обладает ни одно из известных на данный момент веществ.

Кандидаты на роль «Темной энергии»

Масса галактик в скоплении Абель 2744 составляет менее 5 процентов от всей его массы. Этот газ настолько горячий, что светит только в рентгеновском диапазоне (красный цвет на этом изображении). Распределение невидимой темной материи (составляющей около 75 процентов от массы этого кластера) окрашено в синий цвет.

Одним из предполагаемых кандидатов на роль темной энергии является вакуум, плотность энергии которого остается неизменной в процессе расширения Вселенной и подтверждает тем самым отрицательное давление вакуума. Другим предполагаемым кандидатом является «квинтэссенция» — неизведанное ранее сверхслабое поле, якобы проходящее через всю Вселенную. Также имеются и другие возможные кандидаты, но не один из них на данный момент так и не поспособствовал получению точного ответа на вопрос: что же такое темная энергия? Но уже сейчас понятно, что темная энергия представляет собой что-то совершенно сверхъестественное, оставаясь главной загадкой фундаментальной физики XXI века.

https://masterok.livejournal.c...

Будущее - это технологии

Загрузка...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Vladimir Kouprin Вчера 11:36

    Почему во Вселенной почти нет антиматерии?

    Когда мы смотрим на Вселенную, на все ее планеты и звезды, галактики и скопления, газ, пыль, плазму, мы видим всюду одни и те же сигнатуры. Мы видим линии атомной абсорбции и эмиссии, видим, что материя взаимодействует с другими формами материи, видим звездообразование и смерть звезд, столкновения, рентгеновское излучение и многое другое. Есть очевидный вопрос, которы...
    -->
    52

    МОНСТРЫ В НАШИХ ЖИЛИЩАХ.

    Это касается всех!Мы обращаемся ко всем здравомыслящим людям: если вы цените независимость нашей планеты, дорожите будущим своих детей, скопируйте этот текст и разошлите своим знакомым в Интернете, опубликуйте в доступных для публикации СМИ. Еще не поздно спасти Землю от действий продажных чиновников! Наше расследование привело к раскрытию международног...
    -->
    354
    Topmember Вчера 06:14

    Российская метеогруппировка «умерла»

    Россия не располагает собственными метеорологическими спутниками, передает РИА Новости заявление главы «Росгидромета» Максима Яковенко.«У нас нет спутниковой составляющей, российская группировка просто умерла... Поэтому мы сейчас ищем возможность пойти по опыту тех же японцев, которые стали использовать малые спутники, запускаемые на полгода-год на невысокие орбиты......
    -->
    134
    Sage 21 февраля 18:13

    Оказалось, что земная атмосфера тянется дальше Луны.

    Внешняя граница нашей атмосферы сжимается солнечным излучением, но на ночной стороне она вытягивается до Луны и даже дальше.Европейский зонд SOHO работает в космосе еще с 1996 года, ведя наблюдения за Солнцем, заряженными частицами и электромагнитными полями. Аппарат находится в точке Лагранжа L1 системы Земля — Солнце, примерно в полутора километрах от...
    -->
    1054

    Природа явлений. За гранью познанного №1 (видео)

    В цикле наших передач мы поговорим о простых явлениях, с которыми в своей жизни ежедневно сталкивается каждый человек. Они настолько привычны людям, что многие даже не задумываются о их природе, хотя, вроде бы, и понимают причины их возникновения. Конечно же вы знаете теоретически - что такое тень - почему в тени прохладно; - почему на полюсах нашей пла...
    -->
    275
    Zorin 18 февраля 10:09

    Ученые зафиксировали столкновение двух экзопланет

    Ученые из Туринской обсерватории зафиксировали столкновение двух экзопланет, расположенных в созвездии Лебедя. Kepler-107b и Kepler-107c удалены от Земли на 1,7 тыс. световых лет.Планеты имеют одинаковые диаметр, равный полутора Землям, но различаются по массе: Kepler-107b тяжелее в 3,5 раза, Kepler-107c – в 9,4 раза. Предположительно, первое тело из-за звездного ветр...
    -->
    366
    Grand Тёмная материя
    18 февраля 06:46

    Из пермского зоопарка сбежал ми-го

    Единственный в России ми-го Яша сбежал из зоопарка в Перми после просмотра ток-шоу Андрея Малахова.«Яшу ещё в младенчестве нам доставила из Гималаев профессор Наталья Рокотова. Всё его семейство погибло из-за схода лавины. Он рос у нас и стал настоящим любимцем детворы», — рассказала смотритель зоопарка Ульяна Браун.По её словам, ми-го пристрастился к п...
    -->
    680
    Владимир Гавриков 18 февраля 02:17

    Scientific America (США): правильно ли мы измерили Вселенную?

    Сразу после Большого взрыва космос звенел как колокол. Мы улавливаем его отголоски даже спустя 13,8 миллиарда лет. Это послезвучание измерили и смоделировали очень хорошо. Это называется постоянная Хаббла. Она легла в основу наших сегодняшних представлений о размере, возрасте и структуре космического пространства. Однако, говорится в статье, недавно появилось подозрен...
    -->
    1247

    Исчезновение белых акул и падение рождаемости у тайного народца

    Исчезновение белых акул и падение рождаемости у тайного народца Учёные института морской и атмосферной наук Розенштиля университета Майами связывают исчезновение белых акул в южноафриканских водах, с падением рождаемости среди вечногонимых! В ходе исследования в Южной Африке ученые установили, что число белых акул достигло рекордно низкой...
    -->
    641
    Анатолий Чернов 15 февраля 20:10

    NASA хочет купить еще два места на российских кораблях «Союз»

    Американское космическое агентство NASA заявило о намерении купить еще два места на российских космических кораблях «Союз», которые занимаются доставкой космонавтов на МКС. Ведомство собирается отправить по одному специалисту осенью 2019 и весной 2020 года.Представители NASA отметили, если подобные контакты не будут подписаны, то в скором времени американский сегмент ...
    -->
    426
    Игорь Кучерской 15 февраля 15:53

    Шаровая молния

    «Что такое шаровая молния?»(Николай Светличный, Вологда)В одной из своих работ, я пояснил, что электричество в знакомом нам виде это не поток электронов, а налипание Озона (О3) на проводник. Как только активируется работа электричества (напряжением или силой тока), в материале происходит появление на его поверхности вибрирующих молекул Озона.Появляется ...
    -->
    859
    ВИВас 15 февраля 09:50

    Кто создал наш мир?!

    Случайно нашел на форуме ПРоАтома. Показалось интересным ...  *   *   * Диаметр Солнца в 109,2 раза больше диаметра Земли. Естественно, что окружность Солнца равна 109,2 окружностям Земли. 109,2 диаметра Солнца -- равны афелию (НАИБОЛЬШЕМУ расстоянию) от Солнца до Земли.Экваториальная окружность Луны равна 10 920 км, то есть 100 км умноженные ...
    -->
    826
    ВИВас 15 февраля 08:56

    Ни на Луну, ни на Марс человек живым не долетит

    Объясняет доктор медицинских наук, ответственный исполнитель проекта «Марс-500», заведующий отделом института медико-биологических проблем РАН Александр Владимирович Суворов. И дело тут уже не в космической радиации, смотрите интервью на видео; мои комментарии ниже: 4:16 Проблема гипомагнитных условий пребывания человека в космосе вне магнитного поля ...
    -->
    1418

    На cont.ws/dosifeja/

    больше информации по Марсу ты не найдёшь - слишком много желающих чужими руками жар загребать. ...
    -->
    308

    NASA признало потерю марсохода Opportunity

    NASA признало потерю марсохода Opportunity Миссия марсохода Opportunity, связь с которым была потеряна в середине 2018 года, завершена, - заявил помощник директора NASA по научным исследованиям Томас Зурбукен.Что ещё может сказать помощник директора NASA по научным исследованиям СМИ и общественности? Черти что творится на Марсе!Марсоход или ровер Opportu...
    -->
    797
    fkmrf123 12 февраля 19:27

    Если Земля «остановится»

    Некоторые ученые реально задумались, что будет, если планету резко остановить в пространстве и вращении. Важно понимать, что это исключительно теория, которую проверить в реальности невозможно. А это означает, что, если гипотетически остановка произойдет, то может случиться совсем наоборот.Мы дружно летим на востокНаша Земля в космосе в действительности...
    -->
    430
    Vladimir Kouprin 12 февраля 16:06

    "Хаббл" обнаружил необычный «квартет» галактик.

    Космический телескоп «Хаббл» обнаружил скопление из четырех галактик с необычными свойствами. Название галактического скопления — HCG 16. Из четырех галактик, показанных на фотографии, в центре крайней левой находится нагретый газ, испускающий инфракрасное излучение. Ее сосед образует новые звезды, а у него в центре отсутствует массивная черная дыра. У д...
    -->
    334

    Тайны эволюции и водные экзосистемы

    Тайны эволюции и водные экзосистемы Палеонтологические данные указывают на то, что акантоморфам присуща морфологическая диверсификация после вымирания в конце мелового периода; однако роль этого события в накоплении живого акантоморфного разнообразия остается неясной. Думаю этого достаточно, чтобы понять - так называемые ученые ничего не...
    -->
    1410
    Славик Яблочный 11 февраля 18:47

    "Арион или Орион"? В космосе обнаружена группа огромных НЛО рядом с туманностью Ориона

    3 февраля 2019 года астроном-любитель с помощью телескопа Skywhatcher 8 ”с камерой ZWO-AS1174MM-USB3 зафиксировал появление трех сигарообразных НЛО, путешествующих в космосе рядом с туманностью Ориона. На кадрах изображена туманность Ориона и окружающее пространство, когда неожиданно из ниоткуда появляется большой белый сигарообразный ...
    -->
    697
    dawnbegin 10 февраля 14:09

    БУДУЩЕЕ ЦИВИЛИЗАЦИЙ .

    ХРОНО:00:05 – Пре01:12 – От племён до цивилизаций: краткий экскурс10:22 – Иерархия и этапы развития цивилизаций. Столкновение цивилизаций в ХХI веке19:12 – Роль Русской цивилизации22:54 – Типы цивилизаций. Эволюция развития цивилизаций30:00 – Ресурсы прошлого, настоящего и будущего. Борьба за ресурсы. Путь России44:44 – Периоды зарождения и смерти цив...
    -->
    417
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика