Kaj je temna snov?

Temna snov je ime, podano velikemu številu snovi neznane narave katerega učinek gravitacijsko vpliva na dinamiko galaksije in vesolje samo. Verjame se, da lahko temno snov tvori kompaktni in super masivni predmeti, všeč črne luknje prvotni ali hipotetični in tako rekoč neopazni delci, znani kot inertni nevtrini.

Glej tudi: Kaj so eksoplaneti?

Kaj je temna snov?

Očitno je sestavljeno iz približno 95% vse snovi, ki tvori naše vesolje nekaj, česar ne vemo in česar ne moremo neposredno opazovati. Poleg tega tretjina vse te neznane snovi, imenovane temna snov, ne deluje elektromagnetniinetično, to pomeni, da ni sposoben oddajati ali absorbirati nobene vrste sevanja.

Vendar astronomska opazovanja kažejo, da temna snov lahko gravitacijsko interakcijo z navadno snovjo, ki nam je znana in jo tvori protoni, nevtroni, elektroni in vsi drugi delci, prisotni v standardnem modelu.

Če obstaja temna snov, na sliki ni "praznih" prostorov.

Obstoj temne snovi je bil razvidno iz opazovanjaučinkigravitacijski to ne bi moglo obstajati, če bi upoštevali izključno obstoj običajne snovi, ki tvori planete, zvezde in galaksije. Glede na te gravitacijske učinke se ocenjuje, da

• le 5% mase celotnega vesolja je sestavljeno iz barionov (navadne snovi);
• 25% tvori temna snov;
• 70% je narejenih v eksotični in malo razumljeni obliki energije, imenovani temna energija.

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Kako temna snov vpliva na vesolje?

Glede na zakon univerzalne gravitacije, a gravitacijska sila kaj je eno telo sposobno izvajati nad drugim, je sorazmerno zmnožku njegovih mas. Takšna sila, ki je vedno privlačna, usmerja proti središču mase vsakega od teh teles zato gravitacijska sila deluje kot a centripetalna sila, ki lahko planeti, asteroidi in druga nebesna telesa opisujejo orbite okoli bolj masivnih predmetov, kot so zvezde, črne luknje itd.

Vzemimo za primer orbite vseh nebesnih teles ki se gibljejo po središču naše galaksije. Znano je, da je na določeni razdalji od tega položaja (približno 15 kpc - kiloparsekov) orbitalna hitrost teles podrejena Keplerjevi zakoni, ki izhaja iz univerzalne gravitacije, to pomeni, da se te hitrosti zmanjšujejo s kvadratnim korenom razdalje, ki ločuje nebesna telesa do središča naše galaksije.

Z razdalje 15 kpc se pojavi začnejo čuditi in orbitalna hitrost nebesnih teles ostaja konstanta za veliko razdaljo in se od določene točke začne povečevati, kot da bi nekaj pospeševalo širitev orbite.|1|

Graf hitrosti v primerjavi z razdaljo.

Glej tudi: jazneverjetne malenkosti o ssistem szdravo

Iz česa je temna snov?

Trenutno ni povsem zadovoljivega odgovora, iz česa je temna snov, vendar pa imajo fiziki nekaj kandidatov za to mesto:

• Rjave pritlikave zvezde in prvinske črne luknje: so objekti planetarnih dimenzij, obdarjeni z ogromnimi masami in jih je skoraj nemogoče zaznati. Nekateri kozmologi verjamejo, da so ta nebesna telesa morda ključ do razlage temne snovi.
• Inertni nevtrini: Obstajajo teorije, ki kažejo, da lahko temno snov tvori hipotetični delček - inertni nevtrini, veliko bolj masivni kot znani nevtrini. Teoretično inertni nevtrini ne vplivajo na nobeno od sil, ki so prisotne v standardnem modelu, temveč le s pomočjo gravitacije.

Opomba

|1| Za dostop do referenčnih podatkov o sliki kliknite tukaj.

Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

HELERBROCK, Rafael. "Kaj je temna snov?"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. Dostopno 28. junija 2021.