Ciemna materia
Ciemna materia jest rodzajem materii uważanej za odpowiedzialną za dużą część masy we wszechświecie.
Idea ta zrodziła się, gdy astronomowie stwierdzili, że masa dużych obiektów astronomicznych i ich efekty grawitacyjne są znacznie większe niż masa "materii świetlistej", która zawiera: gwiazdy, gaz i pył.
Ciemna materia została po raz pierwszy zaproponowana przez Jana Orta w 1932 roku jako powód prędkości wirowania gwiazd na Drodze Mlecznej. Fritz Zwicky w 1933 roku wykorzystał ciemną materię do wyjaśnienia "brakującej masy" w prędkościach wirowania galaktyk w gromadach. Później, wiele innych obserwacji sugerowało, że we wszechświecie istnieje ciemna materia. Prędkości wirowania galaktyk, grawitacyjne soczewkowanie obiektów tła, rozkład temperatur gorącego gazu w galaktykach i gromadach galaktyk - to niektóre z przykładów, które skłaniają naukowców do wiary w ciemną materię.
Według zespołu misji Planck, w oparciu o standardowy model kosmologii, całkowita masa-energia znanego wszechświata zawiera 4,9% materii zwykłej, 26,8% ciemnej materii i 68,3% ciemnej energii. Szacuje się, że ciemna materia stanowi 84,5% całkowitej materii we wszechświecie, podczas gdy ciemna energia i ciemna materia stanowią 95,1% całkowitej "materii" we wszechświecie.
Ponieważ ciemna materia nie wydaje się wydzielać ani odbijać światła, promieni rentgenowskich, ani żadnego innego promieniowania, instrumenty używane do znajdowania normalnej materii (jak gorący gaz, gwiazdy, planety i my) nie mogą znaleźć ciemnej materii. Wydaje się, że ciemna materia nie jest zrobiona z tej samej rzeczy co materia, którą widzimy codziennie na Ziemi. Jedynym sposobem, w jaki możemy stwierdzić, czy ciemna materia istnieje, jest sposób, w jaki wpływa ona na rzeczy, które możemy "widzieć" za pomocą grawitacji.
W 2006 roku grupa naukowców twierdziła, że znalazła sposób na znalezienie ciemnej materii. Ponieważ ciemna materia jest podobno bardzo różna od normalnej materii, oczekuje się, że będzie działać inaczej. Naukowcy zaobserwowali dwie dalekie gromady galaktyk, które zderzyły się z dużą prędkością: normalna materia zostałaby rozproszona w pobliżu po zderzeniu, podczas gdy ciemna materia nie. Mierząc grawitację, byli w stanie wykryć to, co wyglądało jak dwie chmury ciemnej materii, z chmurą materii normalnej (gorący gaz) znajdującą się pomiędzy nimi.
Ciemna materia jest niewidoczna. Efekt soczewek grawitacyjnych powoduje powstawanie wielu obrazów tej samej galaktyki. Pierścień ciemnej materii został zasugerowany, aby to wyjaśnić. Na tym obrazie gromady galaktyk (CL0024+17) ciemna materia jest widoczna w kolorze niebieskim.
Powiązane strony
- Ciemna energia
- Ekspansja Wszechświata
- Przyrodnicza oś czasu
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest ciemna materia?
O: Ciemna materia jest rodzajem materii, która, jak się uważa, odpowiada za dużą część masy we wszechświecie. Po raz pierwszy została zaproponowana przez Jana Oorta w 1932 roku i Fritza Zwicky'ego w 1933 roku jako wyjaśnienie prędkości wirowania gwiazd i galaktyk.
P: Jak naukowcy sądzą, że ciemna materia istnieje?
O: Naukowcy uważają, że ciemna materia istnieje na podstawie obserwacji takich jak prędkości wirowania galaktyk, soczewkowanie grawitacyjne obiektów tła oraz rozkład temperatury gorącego gazu w galaktykach i gromadach galaktyk.
P: Jaki procent we wszechświecie stanowi ciemna materia?
O: Według szacunków zespołu misji Planck, ciemna materia stanowi 84,5% całej materii we wszechświecie, natomiast ciemna energia plus ciemna materia stanowią 95,1% wszystkich "rzeczy" we wszechświecie.
P: Jak możemy wykryć ciemną materię?
O: Ponieważ ciemna materia nie wydaje się emitować ani odbijać światła, promieniowania rentgenowskiego ani żadnego innego promieniowania, nie można jej wykryć za pomocą instrumentów służących do wyszukiwania normalnej materii, takiej jak gorący gaz, gwiazdy, planety itp. Jedynym sposobem, w jaki możemy stwierdzić, czy istnieje, jest jej wpływ na rzeczy, które możemy "zobaczyć" poprzez grawitację.
P: Co grupa naukowców twierdziła w 2006 roku, że znalazła sposób na wykrycie tego zjawiska?
O: W 2006 r. grupa naukowców twierdziła, że znalazła sposób na wykrycie ciemnej materii, obserwując dwie odległe gromady galaktyk, które zderzyły się ze sobą z dużą prędkością - normalna materia zostałaby rozproszona w pobliżu po zderzeniu, podczas gdy ciemna materia nie; dzięki temu można było zmierzyć grawitację i wykryć coś, co wyglądało jak dwie chmury ciemnej materii z chmurą normalnej materii (gorącego gazu) pomiędzy nimi.
P: Jakie są przykłady sugerujące, że w naszym wszechświecie jest obecna ciemna materia?
O: Przykłady sugerujące istnienie ciemnej materii to obserwacje takie jak prędkości wirowania galaktyk, soczewkowanie grawitacyjne obiektów tła i rozkłady temperatury gorącego gazu znajdującego się w galaktykach i gromadach.
