สสารมืดคืออะไร?

สสารมืด เป็นชื่อที่กำหนดให้. เป็นจำนวนมาก เรื่องของธรรมชาติที่ไม่รู้จัก ซึ่งมีผลโน้มถ่วงส่งผลต่อพลวัตของ กาแล็กซี่ และจักรวาลเอง เชื่อกันว่าสสารมืดสามารถเกิดขึ้นได้โดย วัตถุขนาดกะทัดรัดและใหญ่มาก, ชอบ หลุมดำ อนุภาคดึกดำบรรพ์หรือสมมุติฐานและแทบจะตรวจจับไม่ได้ที่รู้จักกันในชื่อนิวตริโนเฉื่อย

ดูด้วย: ดาวเคราะห์นอกระบบคืออะไร?

สสารมืดคืออะไร?

เห็นได้ชัดว่าประมาณ 95% ของสสารทั้งหมดที่ประกอบเป็นจักรวาลของเรานั้นสร้างขึ้นจาก สิ่งที่เราไม่รู้และสังเกตไม่ได้โดยตรง. นอกจากนี้ หนึ่งในสามของสสารที่ไม่รู้จักทั้งหมดนี้ เรียกว่า สสารมืด ไม่มีปฏิสัมพันธ์ แม่เหล็กไฟฟ้าและอย่างมีจริยธรรมกล่าวคือไม่สามารถเปล่งหรือดูดซับรังสีชนิดใดก็ได้

อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ระบุว่าสสารมืดอาจ โต้ตอบแรงโน้มถ่วงกับสสารธรรมดาซึ่งเรารู้จักและเกิดขึ้นจาก โปรตอน, นิวตรอน, อิเล็กตรอน และอนุภาคอื่นๆ ทั้งหมดที่มีอยู่ในแบบจำลองมาตรฐาน

หากมีสสารมืดจะไม่มีช่องว่าง "ว่าง" ดังที่เห็นในภาพ

การมีอยู่ของสสารมืดคือ อนุมานจากการสังเกตของเอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วง ที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากเราพิจารณาเฉพาะการมีอยู่ของสสารธรรมดาที่ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี จากผลของแรงโน้มถ่วงเหล่านี้ ประมาณว่า

• เพียง 5% ของมวลของจักรวาลทั้งหมดนั้นประกอบขึ้นจากแบริออน (เรื่องธรรมดา);
• 25% เกิดจากสสารมืด
• 70% ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบพลังงานที่แปลกใหม่และไม่ค่อยมีใครเข้าใจ เรียกว่า พลังงานมืด

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

สสารมืดส่งผลต่อจักรวาลอย่างไร?

ให้เป็นไปตาม กฎความโน้มถ่วงสากล, แ แรงโน้มถ่วง สิ่งที่ร่างกายหนึ่งสามารถออกแรงเหนือร่างกายอื่นนั้นเป็นสัดส่วนกับผลคูณของมวลของมัน พลังดังกล่าวซึ่งมีเสน่ห์อยู่เสมอ ชี้ไปที่จุดศูนย์กลางมวล ของแต่ละวัตถุเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้ แรงโน้มถ่วงจึงทำงานเป็น a แรงสู่ศูนย์กลางที่สามารถสร้างดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ที่โคจรรอบวัตถุที่มีมวลมากกว่า เช่น ดาวฤกษ์ หลุมดำ เป็นต้น

ยกตัวอย่าง วงโคจรของเทห์ฟากฟ้าทั้งหมด ที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ ใจกลางกาแลคซีของเรา เป็นที่ทราบกันว่าในระยะหนึ่งจากตำแหน่งนี้ (ประมาณ 15 kpc - กิโลพาร์เซก) ความเร็วของวงโคจรของร่างกายเป็นไปตาม กฎของเคปเลอร์ซึ่งได้มาจากแรงโน้มถ่วงสากล กล่าวคือ ความเร็วเหล่านี้ลดลงด้วยสแควร์รูทของระยะทางที่แยกเทห์ฟากฟ้าไปยังใจกลางดาราจักรของเรา

จากระยะทาง 15 kpc ปรากฏการณ์เริ่มแปลกและความเร็วการโคจรของเทห์ฟากฟ้ายังคงอยู่ คงที่เป็นระยะทางมากและจากจุดหนึ่งเริ่มเพิ่มขึ้นราวกับว่ามีบางอย่างเร่งการขยายตัวของ วงโคจร|1|

ความเร็วของวงโคจรเทียบกับกราฟระยะทาง

ดูด้วย: ผมเรื่องไม่สำคัญที่เหลือเชื่อเกี่ยวกับ สระบบ สสวัสดี

สสารมืดทำมาจากอะไร?

ขณะนี้ยังไม่มีคำตอบที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ว่าสสารมืดทำมาจากอะไร อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์มีผู้สมัครบางคนสำหรับตำแหน่งนี้:

• ดาวแคระน้ำตาลและหลุมดำดึกดำบรรพ์: พวกมันเป็นวัตถุที่มีขนาดเท่าดาวเคราะห์ กอปรด้วยมวลมหาศาลและแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตรวจจับได้ นักจักรวาลวิทยาบางคนเชื่อว่าเทห์ฟากฟ้าเหล่านี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการอธิบายสสารมืด
• นิวตริโนเฉื่อย: มีทฤษฎีที่ระบุว่าสสารมืดอาจเกิดขึ้นจากอนุภาคประเภทสมมุติ นั่นคือ นิวตริโนเฉื่อย ซึ่งมีมวลมากกว่านิวตริโนที่รู้จักมาก ตามทฤษฎีแล้ว นิวตริโนเฉื่อยไม่มีปฏิกิริยากับแรงใดๆ ที่มีอยู่ในแบบจำลองมาตรฐาน แต่จะกระทำผ่านแรงโน้มถ่วงเท่านั้น

บันทึก

|1| หากต้องการเข้าถึงข้อมูลอ้างอิงรูปภาพ คลิก ที่นี่.

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "สสารมืดคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-materia-escura.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.