Регион

Уведомления отключены

Невидимая Вселенная: Учёные поняли, что такое тёмная материя

Астрофизики подозревают, что загадочное невидимое вещество даёт о себе знать не только своей мощной гравитацией, и, кажется, нашли способ его вычислить.

29 марта, 21:39
Обложка © Shutterstock / FOTODOM

Обложка © Shutterstock / FOTODOM

Это одна из многочисленных карликовых галактик, окружающих наш Млечный Путь и являющихся его спутниками. Их уже обнаружены десятки. Любопытно, что большинство этих галактик-спутников имеют сферические очертания, их даже многие считают, по сути, большими шаровыми звёздными скоплениями. Но есть у них одна особенность, которая позволяет возвести их именно в ранг галактик, потому что она наблюдается у всех уважающих себя галактик.

Одна из галактик – спутников Млечного Пути, наблюдаемая в созвездии Волопаса (галактика Boötes I). Фото © Wikipedia

Одна из галактик – спутников Млечного Пути, наблюдаемая в созвездии Волопаса (галактика Boötes I). Фото © Wikipedia

Ясно, что центр притяжения заставляет всё вокруг себя вращаться. Так вот, по скорости этого вращения можно создать представление о мощи гравитации. И в этих сфероидальных карликовых галактиках ситуация такова, что скорости вращения в них звёзд выдают гравитацию, несравненно большую, чем совокупная гравитация всего, что в них наблюдается. То есть общей массы всего видимого вещества слишком мало для такого притяжения. Именно это несоответствие находят практически во всех галактиках во Вселенной, что и создаёт ощущение в ней какой-то огромной невидимой массы. Её и назвали тёмной материей. Тёмным веществом.

Почему считают, что это вещество: как раз потому, что оно имеет массу. А раз это вещество, значит это должны быть какие-то частицы. Они явно какие-то совершенно другие, отличные от понятных нам, и с "нашими" взаимодействуют только гравитационно. И в астрофизике появилась такая идея: что, если обычные частицы — результат взаимодействия этих "тёмных"? Есть концепция, по которой эти "тёмные" частицы время от времени сталкиваются и взаимно друг друга уничтожают, но не бесследно: от них остаются частицы обыкновенные плюс фотоны, несущие огромную энергию — гамма-излучение. Вот по гамма-излучению и хотят вычислить этот таинственный процесс случайного творения.

Недавно астрофизик из американского Университета Клемсона Алекс МакДэниел исследовал порядка пятидесяти сфероидальных карликовых галактик на предмет гамма-следов взаимодействия гипотетических частиц тёмной материи. При этом он, разумеется, не мог знать точные характеристики этих частиц. А в зависимости от характеристик будет и отличаться вызываемое ими гамма-излучение. Поэтому он методично предполагал те или иные характеристики и смотрел, есть ли в галактиках соответствующие гамма-следы. То есть учёный пытался докопаться до истины методом исключения: нет определённого гамма-излучения, значит, частицы не такие, надо предположить другой вариант и так далее. В своей недавно опубликованной статье астрофизик поделился, можно сказать, не результатами, а описанием процесса работы, которую можно будет продолжать ещё долгие годы и к которой он призывает подключиться всех, кому тоже не даёт покоя тайна природы тёмной материи.

Заставляет задуматься сама эта концепция взаимодействия "тёмных" частиц. Судя по гравитации тёмной материи, её должно быть во Вселенной во много раз больше, чем обычной, видимой нами материи. Отсюда и сложилась общая картина устройства Вселенной: около 75% в ней занимает сила, которая заставляет её расширяться ("тёмная энергия"), больше 20% — как раз тёмная материя и лишь 4% — материя, нам понятная, из которой состоит всё, что мы видим в космосе. И если эти 4% возникают от взаимодействия невидимого большинства частиц, то выходит, что все бесчисленные галактики во Вселенной, которые сплетаются в ней в невообразимую паутину, все звёзды, планеты и мы с вами — всё это лишь немногочисленные щепки, которые летят, когда рубят лес. Случайный, незначительный побочный эффект.

Авторы
Адель Романенкова
Адель Романенкова
Комментариев: 0
avatar
Для комментирования авторизуйтесь!