Какво е тъмна материя?

Тъмна материя е името, дадено на голям брой материя с непозната природа чийто ефект гравитационно влияе върху динамиката на галактики и самата Вселена. Смята се, че тъмната материя може да се образува от компактни и супер масивни обекти, като черни дупки първични или хипотетични и практически неоткриваеми частици, известни като инертни неутрино.

Вижте също: Какво представляват екзопланетите?

Какво е тъмна материя?

Очевидно около 95% от цялата материя, която изгражда нашата Вселена, е изградена нещо, което не знаем и не можем директно да наблюдаваме. Освен това една трета от цялата тази неизвестна материя, наречена тъмна материя, не си взаимодейства електромагнитнииетично, тоест не е в състояние да излъчва или абсорбира никакъв вид радиация.

Астрономическите наблюдения обаче показват, че тъмната материя може взаимодействат гравитационно с обикновената материя, който ни е известен и се формира от протони, неутрони, електрони и всички останали частици, присъстващи в стандартния модел.

Ако съществува тъмна материя, няма „празни“ пространства, както се вижда на изображението.

Съществуването на тъмна материя беше изведено от наблюдението наефектигравитационно това не би могло да съществува, ако разглеждаме изключително съществуването на обикновената материя, която образува планети, звезди и галактики. Според тези гравитационни ефекти се изчислява, че

• само 5% от масата на цялата Вселена се състои от бариони (обикновена материя);
• 25% се образува от тъмна материя;
• 70% са направени в екзотична и малко разбрана форма на енергия, т.нар тъмна енергия.

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

Как влияе тъмната материя на Вселената?

Според закон на всеобщата гравитация, а гравитационна сила това, което едно тяло е в състояние да упражнява върху друго, е пропорционално на произведението на неговите маси. Такава сила, която винаги е привлекателна, сочи към центъра на масата на всяко от тези тела, поради тази причина гравитационната сила работи като a центробежна сила, способни да правят планети, астероиди и други небесни тела описват орбити около по-масивни обекти като звезди, черни дупки и т.н.

Вземете например орбити на всички небесни тела които се движат около центъра на нашата галактика. Известно е, че до определено разстояние от това положение (около 15 kpc - килопарсеки), орбиталната скорост на телата се подчинява на Законите на Кеплер, получена от универсалната гравитация, тоест тези скорости намаляват с квадратния корен от разстоянието, което разделя небесните тела от центъра на нашата галактика.

От разстояние 15 kpc явленията започват да стават странни и орбиталната скорост на небесните тела остава постоянна за голямо разстояние и от определена точка започва да се увеличава така, сякаш нещо ускорява разширяването на нейното орбити.|1|

Графика на орбиталната скорост спрямо разстоянието.

Вижте също: Азневероятни любопитни факти за ссистема сЗдравейте

От какво е направена тъмната материя?

Понастоящем няма напълно задоволителен отговор от какво е направена тъмната материя, но физиците имат някои кандидати за поста:

• Кафяви джудже звезди и изконни черни дупки: те са обекти с планетарни измерения, надарени с огромни маси и почти невъзможни за откриване. Някои космолози вярват, че тези небесни тела може да са ключът към обяснението на тъмната материя.
• Инертни неутрино: Има теории, които показват, че тъмната материя може да се образува от хипотетичен тип частица - инертните неутрино, много по-масивни от известните неутрино. Теоретично инертните неутрино не взаимодействат с никоя от силите, присъстващи в стандартния модел, а само чрез гравитацията.

Забележка

|1| За достъп до референтните данни за изображения щракнете тук.

От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

ХЕЛЕРБРОК, Рафаел. „Какво е тъмна материя?“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.