Тъмната материя не може да бъде видяна или открита от нито един от нашите инструменти, така че как да разберем, че тя наистина съществува?
Представете си, че Вселената е пай и щяхте да я нарежете на вкусни порции, съответстващи на пропорциите какво са. Най-голямата част от пая, 68%, би отишла за тъмна енергия, тази мистериозна сила, ускоряваща разширяването на Вселената. 27% биха преминали към тъмна материя, мистериозната материя, която заобикаля галактики и взаимодейства само чрез гравитацията. Едва 5% от този пай би отивал за нормална нормална материя, от които се правят звезди, планети, газ, прах и хора.
Тъмната материя получи това име, тъй като изглежда не взаимодейства с редовната материя по никакъв начин. Той не се сблъсква с него или не поглъща енергия от него. Не можем да го видим или открием с някой от нашите инструменти. Знаем само, че е там, защото можем да видим ефекта от неговата гравитация.
Може би ще кажете, че ако не знаем какво е това нещо и не можем да го открием. Как да разберем, че всъщност е там? Не е ли вероятно там, като дракони? Как да знаем, че тъмната материя всъщност съществува, когато нямаме представа какво всъщност е?
О, това е там Всъщност почти всичко, което знаем е, че то съществува. Тъмната материя е теоретизирана за първи път през 30-те години на миналия век от Фриц Цвики, за да отчита движението на галактическите клъстери, но съвременните изчисления са направени от Вера Рубин през 60-те и 70-те години. Тя изчисли, че галактиките се въртят по-бързо, отколкото трябва. Толкова бързо, че би трябвало да се разкъсат като весели деца, които изхвърлят деца.
Рубин си представяше, че всяка галактика е заседнала в огромен ореол от тъмна материя, която доставя гравитацията, за да държи галактиката заедно. Но нямаше начин действително да открият тези неща, затова астрономите предложиха други модели. Може би гравитацията не работи по начина, по който мислим, че го прави на огромни разстояния.
Но през последните няколко години астрономите стават все по-добри и по-добри в откриването на тъмна материя, чисто и единствено чрез ефекта на нейната гравитация върху пътя, който светлината поема, докато преминава Вселената. Докато светлината пътува през регион на тъмна материя, нейният път се изкривява от гравитацията. Вместо по права линия светлината се огъва напред и назад в зависимост от това през колко тъмна материя преминава.
И тук е невероятната част. След това астрономите могат да картографират региони на тъмна материя в небето, само като гледат изкривяванията в светлината и след това работят назад, за да разберат колко намеса тъмна материя ще трябва да има там, за да я причини.
Тези техники са станали толкова сложни, че астрономите са открили необичайни ситуации, при които галактиките и тъмната им материя са се отнели една от друга. Или галактики с тъмна материя, които нямат достатъчно газ, за да образуват звезди. Те са просто гигантски петна от тъмна материя. Астрономите дори използват тъмната материя като гравитационни лещи за изследване на по-далечни обекти. Те нямат представа какво е тъмна материя, но все пак могат да я използват като телескоп.
Никога не са улавяли частици от тъмна материя и не са ги изучавали в лабораторията. Една от следващите задачи на Големия адронен колайдер ще бъде да се опита да генерира частици, които съответстват на характеристиките на тъмната материя, както ние я разбираме. Дори ако LHC всъщност не създава тъмна материя, това ще помогне за стесняване на настоящите теории, надяваме се да помогне на физиците да се съсредоточат върху истинската същност на тази мистерия.
Ето как работи науката. Някой забелязва нещо необичайно и тогава хората предлагат теории, за да го обяснят. Теорията, която най-добре отговаря на реалността, се счита за правилна. Ние живеем в модерен свят, в който вече са доказани толкова много научни теории от стотици години: микроби, гравитация, еволюция и т.н. Но с тъмната материя сте живи в момент, когато това е загадка. И ако имаме късмет, ще го видим решен през целия си живот. Или може би няма тъмна материя в крайна сметка и предстои да научим нещо съвсем ново за нашата Вселена. Наука, всичко зависи от вас.
Какво мислите, че е тъмната материя? Кажете ни в коментарите по-долу.
Podcast (аудио): Изтегляне (Продължителност: 4:46 - 4.4MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (видео): Изтегляне (Продължителност: 5:09 - 60,1MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
