Astronet - каква е скритата маса

Скрити тегло (или друга тъмна материя) е вещество с неизвестен характер, които Vzaimodeytsvie обикновен (видима) вещество по същество само от силите на привличане. Знаем от астрономически наблюдения, че повечето от обикновената материя във Вселената се концентрират в звезди. които се наблюдават от тяхната радиация. Малка част от веществото съществува под формата на разреден междузвездното галактически газ и прах.

Въпреки това, както се оказа, маса тъмната материя е много пъти повече от обичайното. Това е истинско предизвикателство за човешкото познание: на прага на XXI век ние нямаме представа за това какво представлява веществото, най-вече изпълва Вселената!

Как идеята за невидимата материя с нас? За първи път за скритата маса говорихме през 30-те на ХХ век, когато швейцарски астроном Цвики. измерване на скоростта червено отместване по линията на зрението на клъстер от галактики в съзвездието Косите на Вероника. Намерени че галактики скорост в тази група (минус космологичната червено смени клъстера като цяло) представлява масата на клъстера, който е десетки пъти по-голямо от теглото, определено чрез съотношението на маса-яркостта (т.е. очевидно вещество). Цвики представи смели хипотеза, че арматурното галактика присъства невидим, тъмна материя, която се проявява с високи скорости на движение галактики.

От тогава хипотезата за съществуването на невидимата вещество, използвано, за да обясни редица астрономически наблюдения. На първо място, е необходимо тъмна материя, за да обясни на въртенето на звездите в техните орбити в дисковете на спиралните галактики. Ако цялата маса се концентрира при nablyudaenmyh звезди, орбиталните скорости на звезди в външните части на галактики ще се намаляват с увеличаване на разстоянието от центъра към ръба. Все пак, това не е така, както е показано чрез оптичен и радио, в повечето случаи скоростта на въртене на звездата диск и газ около центъра на галактиките са почти независимо от разстоянието от центъра и, освен това, понякога се увеличи. Същото явление се наблюдава в нашата галактика. За да се обясни това поведение на движение на звездите трябва да се приеме, наличието на не-светлинен тъмна материя, която се простира до десет пъти по-видима граница галактики (така наречените тъмни ореоли на галактиките). Обикновено масата на тъмната ореол е десет пъти по-голяма от масата на всички видими звезди в галактиката. Типични масови гигантски спирали тип Млечен път е равен 10 декември> слънчеви маси. докато вещества в звездите десет пъти по-малко.

През 70-те години. с появата на рентгенова астрономия extraatmospheric междугалактически горещ газ е била открита. особено видно в галактическите клъстери. Температурата му е от порядъка на няколко милиона градуса. Температурата на този газ е чувствителен към гравитационния потенциал. в kotorm е газ и следователно, на общото тегло на материала, който е източник на потенциал. Първите резултати от рентгенови наблюдения на горещия газ в галактическите купове независимо потвърждават наличието на тъмна материя изследвани клъстери.

Друг пряк показател за липсващата маса е получен в изследването на местната група галактики на движение в пространството. Скоростта на движение на местно групата като цяло се измерва чрез ефекта на Доплер по отношение на останка микровълновото излъчване на Вселената и е около 630 km / сек. В средата на 80-те години, след като една много успешна мисия Space инфрачервени обсерватория IRAS. беше ясно, че скоростта на движение на местната инициативна група в пространството насочени към относителната "излишък" броят на галактиките (както се очаква, защото на закона за всемирното привличане голям наднорменото тегло ще привлече трафик околните галактики и галактични групи). В този случай, измерената скорост също е признак за наличието на скрита маса!

Описан (и други) наблюдения показват убедително, че Вселената е изпълнена предимно невидимо вещество с неизвестен характер, който се проявява само чрез гравитационно взаимодействие. Този материал представлява разширените галактически ореолите и запълва пространството между галактиките, концентриране на галактични купове.

Какво може да се каже за природата на веществото? Този въпрос е далече от решаването, не е ясно дали дори липсва маса установени някои не се спазват елементарни частици, или се състои от масивни удължени обекти. Последното може да включва "голямо количество" от вещество с маса от 10 -8 слънчеви маси. невидима планета Юпитер тип с маси от около една хилядна слънчеви маси, или дори черна дупка с маса от 100 нд Тези обекти могат да бъдат невидими или "смет", останали от ерата на формирането на галактики или останките от звездната еволюция. съществуващата до образуването на галактики.

Трябва да се отбележи, че в момента проблемът за скрит маса далеч е извън наблюдателната астрономия. Факт е, че според съвременната теория на горещата вселена. максимално допустим бариони плътност (протони и неутрони), които представляват по-голямата част от видимия вещество и оформени в ранните етапи на развитие. Това не е повече от 10% от плътността при което Вселената става затворен (така наречената критична плътност). Според съвременните концепции, гъстотата на материята във Вселената не трябва да се различават много от критичните - така че ние трябва да приемем съществуването на допълнителни средства, различни барионна маса, или да приемем, че празното пространство (вакуум) се допринася за общата плътност (т.нар космологичната константа), или имам и двете. Такъв не-барионна скрит маса ще се състои от малки частици с маса покой (в милиони пъти масата на електрона в покой), наличието на която следва от теорията на елементарните частици. Търсенето на такива частици е силно поддържа в най-мощните ускорители. но те до момента не успяват.

Нека да добавим обаче, че наблюденията на светеща маса това е, че ние виждаме само една малка една десета или дори една стотна от барионна материя, тоест, във Вселената има скрит обект тип барионна характер на тъмните джуджета или Юпитер. които вече споменахме по-горе.

Последните наблюдения на гравитационното microlensing на милиони звезди в Магелановите облаци вече са открити няколко събития kotrorye могат да бъдат свързани с тъмните обекти в ореола на нашата галактика. обаче, че е трудно да се прецени окончателно vkald тези обекти в масата на тъмната материя. Проучване на ефекта от гравитационното microlensing, чувствително откриване на невидими гравитиращи обекти с маси, вариращи от 10 до 10 -8 3 слънчеви маси, учените се надяват да хвърли нова светлина върху завладяващата и мистериозен проблем на тъмната материя в нашата галактика и във Вселената.