Темная материя или гравитационный «пузырь»?


Где вся темная материя?

Несмотря на многолетние интенсивные поиски, ученые никак не могут найти в космосе субстанцию, известную как темная материя. Что же она собой представляет? И почему мы думаем, что она вообще существует?

Тот факт, что мы ничего не знаем о 85% массы Вселенной, выглядит довольно странным. Ведь это колоссальное количество вещества. Как же оно проявляет себя?

Галактики нарушают законы физики

Есть веская причина полагать, что в космосе есть что-то еще, чего мы не видим. Лишь существование гипотетического вещества, названного темная материя, может объяснить, почему движение галактик, как нам кажется, нарушает законы физики.

Все галактики вращаются вокруг своего центра. И по нашим представлениям движение внешних частей галактик должно замедляться тем больше, чем дальше они находятся от этого центра. Поскольку влияние гравитации уменьшается при удалении объектов друг от друга. Но в случае с галактиками все не так. Все части галактик вращаются со скоростями, которые нельзя объяснить обыкновенной наблюдаемой картиной распределения вещества.

И если предположить, что внешние части галактик содержат большее количество материи, чем мы видим, это может объяснить наблюдаемую аномалию.

Такое объяснение в настоящее время научный мир принял за аксиому: темная материя непременно должна существовать. Потому что только это объясняет наблюдаемое движение галактик.

Проблема осталась за малым. Темная материя до сих пор не обнаружена.

Теории

Одна из теорий утверждает, что Вселенная полна слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP). Это некие пока еще не найденные частицы, которые имеют массу. Но, поскольку они не взаимодействуют с другим веществом, они и не могут быть обнаружены. Все элегантно и просто.

Но, может быть, есть и другое объяснение.

Новая теория предполагает, что гравитационное поле большого тела (например, звезды) изменяется в зависимости от того, как далеко вы находитесь от него. Но все происходит иначе, чем описывает это классическая физика. Для материи, которая находятся относительно близко к объекту, гравитационное притяжение будет работать не так, как для удаленных объектов.

Эта теория предполагает наличие некого концептуального «пузыря» вокруг крупных материальных объектов. И размер этого «пузыря» пропорционален массе тела. И никакая темная материя становится не нужна.

Внутри «пузыря» гравитация ведет себя в соответствии с хорошо известными ньютоновскими принципами. Эти гравитационные эффекты мы видим на орбитах планет в нашей Солнечной системе. Но по мере удаления за границы этой области гравитация усиливается.

Причина, по которой мы до сих пор не смогли обнаружить этот эффект заключается в том, что предполагаемые расстояния огромны. Вся наша Солнечная система находится внутри области пространства, в которой гравитация описывается классическими теориями физики. Но за пределами «пузыря» все совсем по другому.

Чтобы доказать или опровергнуть эту теорию, нам нужно научиться обнаруживать эффекты переменной гравитации, которые не связаны с движением галактик.

Темная материя и гравитационное линзирование

Один из способов сделать это – изучить эффект гравитационного линзирования галактик. Гравитационное линзирование – это изменения траектории света, проходящего рядом с массивным объектом. Чем массивнее объект, тем больше наблюдаемое отклонение. Если галактики действительно более массивны, чем кажутся, из-за того что в них присутствует темная материя, эффект линзирования будет отличаться от подобного для галактик без нее.

Теория, конечно, довольно спорная. Но, в любом случае, у ученых появилось альтернативное объяснение видимым аномалиям в свойствах галактик. Ведь само существование некой материи, невидимой для современных средств наблюдения, выглядит не менее экзотично.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Комментарии:

Оставьте комментарий

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: