Co to jest ciemna materia?

Szybki przegląd jednej z największych tajemnic wszechświatów.

Błysk wiadomości: ty, wszystko wokół ciebie i wszystko, co możesz zobaczyć lub dotknąć – cała obserwowalna „materia” – wymyśla tylko 5% Wszechświata.

Tak, zgadza się, 5%. Pozostałe 95%? Składa się z ciemnej materii i ciemnej energii. O co pytasz? Cóż, niezgłębiona prawda jest taka, że ​​nikt tak naprawdę nie wie. Podczas gdy 5% wszechświata wchodzi w interakcję ze światłem i cząstkami, które nas tworzą (co oznacza, że ​​możemy je dotknąć i zobaczyć), 95% składa się z niewidzialnej materii i sił, których nie możemy zobaczyć, dotknąć, wąchać ani z nimi oddziaływać – to z ciemności.

Oczywiście ta ogromna luka w wiedzy z pogranicza nie podoba się naukowcom, więc spędzili mnóstwo czasu, próbując wymyślić, jak sklasyfikować tę ciemność. Biorąc pod uwagę, że te zjawiska są odpowiedzialne za budowę wszechświata, pomyśleliśmy, że warto będzie przeprowadzić cię przez to, co do tej pory odkryli. Nadal nie wiemy na pewno, czym jest ciemna materia lub energia, ale możemy się domyślać…

Ciemna materia

Po odkryciu Alberta Einsteina teoria grawitacji, jedno stało się pewne o wszechświecie. To nie miało sensu.

Po tym, jak odkrył, jak obliczyć grawitację dowolnego obiektu, był w stanie w przybliżeniu obliczyć, jaka grawitacja powinna istnieć we wszechświecie, aby wyglądał tak, jak wyglądał. Co zaskakujące, według jego obliczeń nie istniało wystarczająco dużo „materiału”, aby utrzymać razem galaktyki i złożone struktury. Gdybyśmy po prostu pracowali z grawitacją emitowaną przez obiekty, które widzimy, gwiazdy wywierałyby na siebie tylko nierówny i niejasny wpływ, prawdopodobnie oddalając się od siebie i rozpraszając się po wszechświecie.

W obecnej sytuacji we wszechświecie jest wystarczająco dużo grawitacji, aby pogrupować gwiazdy i planety w różne formacje. Dlatego coś, czego nie widzimy, zapewnia dodatkową grawitację. Naukowcy nazwali tę nieznaną substancję „ciemną materią”.

Oprócz tego, że potrafimy matematycznie obliczyć istnienie ciemnej materii, możemy ją również zobaczyć… w pewnym sensie. Chociaż nie oddziałuje bezpośrednio z samym światłem, miejsca o wysokim stężeniu ciemnej materii zaginają przechodzące w pobliżu światło, ponieważ mają intensywne pole grawitacyjne.

Innymi słowy, mimo że nic nie wiemy o ciemnej materii, możemy być pewni, że istnieje.

Istnieje wiele teorii na temat tego, czym może być ciemna materia, ale bardziej konkretne obserwacje dotyczą tego, o czym wiemy, że tak nie jest. Wiemy, że ciemna materia to nie tylko chmury normalnej materii składające się z odbijających światło cząstek zwanych barionami. Wiemy o tym, ponieważ bylibyśmy w stanie wykryć obłoki barionowe na podstawie ich absorpcji przechodzącego przez nie promieniowania.

Wiemy również, że ciemna materia nie jest antymaterią, ponieważ nie widzimy unikalnych promieni gamma, które powstają, gdy antymateria reaguje z normalną materią. Wreszcie, wiemy, że ciemna materia nie składa się z czarnych dziur (kompaktowych obiektów, które gwałtownie wpływają na swoje otoczenie poprzez grawitację), ponieważ zobaczylibyśmy znacznie więcej soczewkowania grawitacyjnego (dziwne zakrzywienie światła wokół horyzontu zdarzeń czarnej dziury), gdyby tak było więc.

Zasadniczo trzy rzeczy, które wiemy na pewno o ciemnej materii, to:

• Istnieje
• Współdziała z grawitacją
• Jest niezwykle obfity