Tumšā matērija
Tumšā matērija ir matērijas veids, kas, domājams, veido lielāko daļu Visuma masas.
Šī ideja radās, kad astronomi atklāja, ka lielo astronomisko objektu masa un to gravitācijas ietekme ir daudz lielāka nekā "spožās matērijas" masa, ko veido zvaigznes, gāze un putekļi.
Kā iemeslu zvaigžņu griešanās ātrumam Piena Ceļā 1932. gadā pirmo reizi ierosināja Jans Oorts. Fricis Cvickis 1933. gadā izmantoja tumšo matēriju, lai izskaidrotu "trūkstošo masu" galaktiku griešanās ātrumos galaktiku kopās. Vēlāk daudzi citi novērojumi liecināja, ka Visumā ir tumšā matērija. Galaktiku griešanās ātrumi, fona objektu gravitācijas lēcas, karstās gāzes temperatūras sadalījums galaktikās un galaktiku kopās - tie ir daži no piemēriem, kas liek zinātniekiem ticēt tumšajai matērijai.
Saskaņā ar Planka misijas komandas datiem un pamatojoties uz kosmoloģijas standarta modeli, zināmā Visuma kopējā masa un enerģija satur 4,9% parastās matērijas, 26,8% tumšās matērijas un 68,3% tumšās enerģijas. Tādējādi tiek lēsts, ka tumšā matērija veido 84,5 % no kopējās Visuma matērijas, bet tumšā enerģija plus tumšā matērija veido 95,1 % no kopējā Visuma "materiāla".
Tā kā tumšā matērija, šķiet, neizstaro un neatstaro gaismu, rentgena starus vai kādu citu starojumu, instrumenti, kas tiek izmantoti, lai atrastu normālu matēriju (piemēram, karstu gāzi, zvaigznes, planētas un mūs), nevar atrast tumšo matēriju. Šķiet, ka tumšā matērija nav veidota no tās pašas matērijas, ko mēs ikdienā redzam uz Zemes. Vienīgais veids, kā mēs varam noteikt, vai tumšā matērija pastāv, ir tas, kā tā ietekmē lietas, kuras mēs varam "redzēt" ar gravitācijas palīdzību.
2006. gadā zinātnieku grupa apgalvoja, ka ir atraduši veidu, kā atrast tumšo matēriju. Tā kā tumšā matērija esot ļoti atšķirīga no parastās matērijas, sagaidāms, ka tā darbosies citādi. Zinātnieki novēroja divus tālu esošus galaktiku kopumus, kas lielā ātrumā bija sadūrušies viens otrā: normāla matērija pēc sadursmes būtu izkliedējusies tuvumā, bet tumšā matērija - ne. Mērot gravitāciju, viņiem izdevās atklāt kaut ko līdzīgu diviem tumšās matērijas mākoņiem, starp kuriem atradās normālās matērijas (karstas gāzes) mākoņi.
Tumšā matērija ir neredzama. Gravitācijas lēcas efekts izraisa vienas un tās pašas galaktikas vairākus attēlus. Lai to izskaidrotu, ir ierosināts izveidot tumšās matērijas gredzenu. Šajā galaktiku kopas (CL0024+17) attēlā tumšā matērija redzama zilā krāsā.
Saistītās lapas
- Tumšā enerģija
- Visuma paplašināšanās
- Dabas laika grafiks
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir tumšā matērija?
A: Tumšā matērija ir matērijas veids, kas, domājams, veido lielāko daļu Visuma masas. Pirmo reizi to 1932. gadā ierosināja Jans Oorts un 1933. gadā Fricis Cvickis (Fritz Zwicky) kā izskaidrojumu attiecīgi zvaigžņu un galaktiku griešanās ātrumam.
J: Kā zinātnieki uzskata, ka tumšā matērija eksistē?
A: Zinātnieki uzskata, ka tumšā matērija eksistē, pamatojoties uz novērojumiem, piemēram, galaktiku griešanās ātrumiem, fona objektu gravitācijas lēcēšanu un karstas gāzes temperatūras sadalījumu galaktikās un galaktiku kopās.
J: Kādu procentuālo daļu Visumā veido tumšā matērija?
A: Saskaņā ar Planck misijas komandas aplēsēm tumšā matērija veido 84,5 % no kopējās matērijas Visumā, savukārt tumšā enerģija un tumšā matērija veido 95,1 % no kopējā "materiāla" Visumā.
J: Kā mēs varam atklāt tumšo matēriju?
A: Tā kā tumšā matērija, šķiet, neizstaro un neatstaro gaismu, rentgena starus vai citu starojumu, to nevar atklāt, izmantojot instrumentus, ko izmanto parastās matērijas, piemēram, karstas gāzes, zvaigžņu, planētu utt., atklāšanai. Vienīgais veids, kā mēs varam noteikt, vai tā pastāv, ir tas, kā tā ietekmē lietas, kuras mēs varam "redzēt", izmantojot gravitāciju.
J: Ko 2006. gadā zinātnieku grupa apgalvoja, ka ir atraduši veidu, kā to noteikt?
A: 2006. gadā zinātnieku grupa apgalvoja, ka ir atraduši veidu, kā atklāt tumšo matēriju, novērojot divus tālu esošus galaktiku kopas, kas lielā ātrumā bija sadūrušās viena ar otru - parastā matērija pēc sadursmes būtu izkliedējusies tuvumā, bet tumšā matērija - nē; tādējādi viņi varēja izmērīt gravitāciju un atklāt, kā izskatās, divus tumšās matērijas mākoņus, starp kuriem ir parastās matērijas (karstas gāzes) mākoņi.
J: Kādi piemēri liecina, ka mūsu Visumā ir tumšā viela?
A: Piemēri, kas liecina par tumsas materiāla klātbūtni, ietver tādus novērojumus kā galaktiku griešanās ātrums, gravitācijas lēcas fona objekti un karstās gāzes temperatūras sadalījums galaktikās un kopās.
