Ce este materia întunecată?

Materie întunecată este numele dat unui număr mare de materie de natură necunoscută al cărui efect afectează gravitațional dinamica galaxii și Universul însuși. Se crede că materia întunecată poate fi formată de obiecte compacte și super-masive, ca găuri negre particule primordiale sau ipotetice și practic nedetectabile cunoscute sub numele de neutrini inerti.

Vezi și: Ce sunt exoplanetele?

Ce este materia întunecată?

Aproximativ 95% din toată materia care alcătuiește Universul nostru, aparent, este alcătuită din ceva ce nu știm și nu putem observa direct. Mai mult, o treime din toată această materie necunoscută, numită materie întunecată, nu interacționează electromagneticșietic, adică nu este capabil să emită sau să absoarbă niciun tip de radiație.

Cu toate acestea, observațiile astronomice indică faptul că materia întunecată poate interacționează gravitațional cu materia obișnuită, care este cunoscut de noi și este format din protoni, neutroni, electroni și toate celelalte particule prezente în modelul standard.

Dacă materia întunecată există, nu există spații „goale” așa cum se vede în imagine.

Existența materiei întunecate a fost dedus din observația deefectegravitațional acest lucru nu ar putea exista dacă am considera exclusiv existența materiei obișnuite care formează planete, stele și galaxii. Conform acestor efecte gravitaționale, se estimează că

• doar 5% din masa întregului Univers este constituită din barioni (materie obișnuită);
• 25% este format din materie întunecată;
• 70% se realizează într-o formă de energie exotică și puțin înțeleasă, numită energie întunecată.

Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)

Cum afectează materia întunecată Universul?

In conformitate cu legea gravitației universale, A forta gravitationala ceea ce un corp este capabil să exercite asupra altuia este proporțional cu produsul maselor sale. O astfel de forță, care este întotdeauna atractivă, indică spre centrul masei din fiecare dintre aceste corpuri, din acest motiv, forța gravitațională funcționează ca o forta centripeta, capabil să facă planete, asteroizi și alte corpuri cerești descriu orbite în jurul unor obiecte mai masive precum stele, găuri negre etc.

Luați, de exemplu, orbite ale tuturor corpurilor cerești care se mișcă în jurul centrului galaxiei noastre. Se știe că, până la o anumită distanță de această poziție (aproximativ 15 kpc - kiloparseci), viteza orbitală a corpurilor respectă Legile lui Kepler, derivată din gravitația universală, adică aceste viteze scad odată cu rădăcina pătrată a distanței care separă corpurile cerești de centrul galaxiei noastre.

De la o distanță de 15 kpc, fenomenele încep să devină ciudate, iar viteza orbitală a corpurilor cerești rămâne constantă pentru o distanță mare și, dintr-un anumit punct, începe să crească ca și cum ceva ar accelera expansiunea sa orbite.|1|

Graficul vitezei orbitale versus distanța.

Vezi și: Eulucruri incredibile despre ssistem sBuna ziua

Din ce este făcută materia întunecată?

În prezent, nu există un răspuns complet satisfăcător cu privire la ce materie întunecată este formată, cu toate acestea, fizicienii au câțiva candidați pentru postul:

• Stele pitice brune și găuri negre primordiale: sunt obiecte de dimensiuni planetare, dotate cu mase enorme și aproape imposibil de detectat. Unii cosmologi cred că aceste corpuri cerești ar putea fi cheia explicării materiei întunecate.
• Neutrini inerti: Există teorii care indică faptul că materia întunecată poate fi formată de un tip ipotetic de particule - neutrinii inertiți, mult mai masivi decât neutrinii cunoscuți. Teoretic, neutrinii inertiți nu interacționează cu niciuna dintre forțele prezente în modelul standard, ci doar prin gravitație.

Notă

|1| Pentru a accesa datele de referință ale imaginii, faceți clic pe pe aici.

De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică

Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:

HELERBROCK, Rafael. „Ce este materia întunecată?”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. Accesat la 28 iunie 2021.