Mi a sötét anyag?

Sötét anyag az a név, amelyet nagy számban kapnak ismeretlen természetű anyag amelynek hatása gravitációs módon befolyásolja a galaxisok és maga az Univerzum. Úgy gondolják, hogy a sötét anyag azáltal keletkezhet kompakt és szuper masszív tárgyak, mint fekete lyukak ős vagy hipotetikus és gyakorlatilag nem detektálható részecskék, amelyeket inert neutrínóknak neveznek.

Lásd még: Mik az exobolygók?

Mi a sötét anyag?

Az univerzumunkat alkotó anyag mintegy 95% -a láthatóan abból áll olyasmi, amit nem ismerünk és közvetlenül nem tudunk megfigyelni. Továbbá ennek az ismeretlen anyagnak, amelyet sötét anyagnak neveznek, harmada nem lép kölcsönhatásba elektromágnesesésetikusanvagyis nem képes semmiféle sugárzást kibocsátani vagy elnyelni.

A csillagászati ​​megfigyelések azonban azt mutatják, hogy a sötét anyag igen gravitációs módon kölcsönhatásba lépnek a hétköznapi anyaggal, amely számunkra ismert és az által alkotott protonok, neutronok, elektronok és az összes többi részecske jelen van a standard modellben.

Ha létezik sötét anyag, akkor nincsenek a képen látható „üres” helyek.

A sötét anyag létezése az volt megfigyeléséből következtetetthatásokgravitációs amely nem létezhet, ha kizárólag a bolygókat, csillagokat és galaxisokat alkotó hétköznapi anyag létét vesszük figyelembe. Ezen gravitációs hatások szerint a becslések szerint

• a világegyetem tömegének csupán 5% -a barionokból áll (közönséges anyag);
• 25% -át sötét anyag képezi;
• 70% -a egzotikus és kevéssé ismert energiaformában, ún sötét energia.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Hogyan hat a sötét anyag az Univerzumra?

Szerint a az univerzális gravitáció törvénye, a gravitációs erő amit az egyik test képes kifejteni a másik felett, arányos a tömegének szorzatával. Egy ilyen erő, amely mindig vonzó, a tömegközéppont felé mutat e testek mindegyikéből emiatt a gravitációs erő a centripetális erő, amelyek képesek bolygók, aszteroidák és más égitestek előállítására, nagyobb tömegű tárgyak, például csillagok, fekete lyukak stb.

Vegyük például a minden égitest pályája amelyek galaxisunk közepén mozognak. Ismeretes, hogy ettől a pozíciótól egy bizonyos távolságig (kb. 15 kpc - kiloparsek) a testek orbitális sebessége engedelmeskedik Kepler törvényei, amely az univerzális gravitációból származik, vagyis ezek a sebességek az égitesteket galaxisunk közepéig elválasztó távolság négyzetgyökével csökkennek.

15 kpc távolságból a jelenségek furcsává válnak, és az égitestek keringési sebessége megmarad állandóan nagy távolságra, és egy bizonyos ponttól kezd növekedni, mintha valami felgyorsítaná annak tágulását kering.|1|

Orbitális sebesség és távolság grafikon.

Lásd még: énhihetetlen apróságok a srendszer sHelló

Miből áll a sötét anyag?

Jelenleg nincs teljesen kielégítő válasz arra, hogy miből áll a sötét anyag, azonban a fizikusoknak van néhány jelöltjük a posztra:

• Barna törpecsillagok és ősfekete lyukak: bolygóméretű tárgyak, hatalmas tömegekkel vannak ellátva, és szinte lehetetlen felismerni. Egyes kozmológusok úgy vélik, hogy ezek az égitestek lehetnek a kulcs a sötét anyag magyarázatához.
• Inert neutrínók: Vannak elméletek, amelyek azt mutatják, hogy a sötét anyagot egy hipotetikus részecsketípus képezheti - az inert neutrínók, sokkal nagyobb tömegűek, mint az ismert neutrínók. Elméletileg az inert neutrínók nem lépnek kölcsönhatásba a standard modellben jelen lévő erőkkel, hanem csak a gravitáció révén.

jegyzet

|1| A képreferencia-adatok eléréséhez kattintson a gombra itt.

Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Hivatkozna erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

HELERBROCK, Rafael. "Mi a sötét anyag?"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. Hozzáférés: 2021. június 28.