Čo je tmavá hmota?

Temná hmota je názov veľký počet záležitosť neznámej povahy ktorých účinok gravitačne ovplyvňuje dynamiku galaxie a samotný vesmír. Predpokladá sa, že temnú hmotu môžu formovať kompaktné a superhmotné objekty, Páči sa mi to čierne diery prvotné alebo hypotetické a prakticky nezistiteľné častice známe ako inertné neutrína.

Pozri tiež: Čo sú exoplanéty?

Čo je tmavá hmota?

Asi 95% všetkého, čo tvorí náš vesmír, je zjavne tvorené niečo, čo nevieme a nemôžeme priamo pozorovať. Tretina všetkej tejto neznámej hmoty, nazývaná temná hmota, navyše neinteraguje elektromagnetickéaeticky, to znamená, že nie je schopný emitovať ani absorbovať žiadny druh žiarenia.

Astronomické pozorovania však naznačujú, že temná hmota môže gravitačne interagujú s bežnou hmotou, ktorý je nám známy a je tvorený protóny, neutróny, elektróny a všetky ostatné častice prítomné v štandardnom modeli.

Ak existuje tmavá hmota, neexistujú žiadne „prázdne“ priestory, ako vidíme na obrázku.

Existencia temnej hmoty bola odvodené z pozorovania

účinkygravitačné to by nemohlo existovať, keby sme brali do úvahy výlučne existenciu obyčajnej hmoty, ktorá formuje planéty, hviezdy a galaxie. Podľa týchto gravitačných účinkov sa odhaduje, že

• iba 5% hmotnosti celého vesmíru je tvorených baryónmi (bežná hmota);
• 25% tvorí tmavá hmota;
• 70% sa vyrába v exotickej a málo pochopenej forme energie, tzv temná energia.

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

Ako ovplyvňuje tmavá hmota vesmír?

Podľa zákon univerzálnej gravitácie, a Gravitačná sila to, čo je jedno telo schopné vyvinúť nad druhým, je úmerné súčinu jeho hmotností. Takáto sila, ktorá je vždy atraktívna, smeruje k stredu hmoty každého z týchto telies z tohto dôvodu gravitačná sila funguje ako a dostredivá sila, ktoré sú schopné vytvárať planéty, asteroidy a iné nebeské telesá popisujúce dráhy okolo hmotnejších objektov, ako sú hviezdy, čierne diery atď.

Vezmime si napríklad dráhy všetkých nebeských telies ktoré sa pohybujú okolo stredu našej galaxie. Je známe, že až do určitej vzdialenosti od tejto polohy (asi 15 kpc - kiloparsekov) sa orbitálna rýchlosť tiel riadi Keplerove zákony, odvodené z univerzálnej gravitácie, to znamená, že tieto rýchlosti sa znižujú s druhou odmocninou vzdialenosti, ktorá oddeľuje nebeské telesá do stredu našej galaxie.

Od vzdialenosti 15 kpc sa tieto javy začnú stávať čudnými a orbitálna rýchlosť nebeských telies zostáva konštanta na veľkú vzdialenosť a od určitého bodu sa začína zväčšovať, akoby niečo urýchľovalo jej rozpínanie obežné dráhy.|1|

Graf orbitálnej rýchlosti proti vzdialenosti.

Pozri tiež: Janeuveriteľné drobnosti o ssystém sAhoj

Z čoho sa vyrába tmavá hmota?

V súčasnosti neexistuje úplne uspokojivá odpoveď na to, z čoho sa skladá tmavá hmota, fyzici však majú na tento post kandidátov:

• Hnedé trpasličie hviezdy a prvotné čierne diery: sú to objekty planetárnych rozmerov, obdarené obrovskými hmotnosťami a takmer nemožné ich zistiť. Niektorí kozmológovia sa domnievajú, že tieto nebeské telesá môžu byť kľúčom k vysvetleniu temnej hmoty.
• Inertné neutrína: Existujú teórie, ktoré naznačujú, že tmavú hmotu môže tvoriť hypotetický typ častíc - inertné neutrína, oveľa hmotnejšie ako známe neutrína. Inertné neutrína teoreticky neinteragujú so žiadnou zo síl prítomných v štandardnom modeli, ale iba pomocou gravitácie.

Poznámka

|1| Referenčné údaje o obrázku zobrazíte kliknutím na ikonu tu.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

HELERBROCK, Rafael. „Čo je tmavá hmota?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. Prístup k 28. júnu 2021.