Pozrite sa na galaxiu, čo vidíte? Pravdepodobne veľa hviezd. A pochovaný medzi týmito hviezdami, ak ste sa pozerali dostatočne starostlivo, mohli by ste nájsť planéty, čierne diery, biele trpaslíky, asteroidy a najrôznejšie robustné kurzy a konce. Zvyčajné galaktické prostredie.
To, čo by ste videli, je to, čo je väčšina z tejto galaxie naozaj vyrobený z. Nevidíte neviditeľné, skryté. Nevideli by ste veľkú časť tejto galaktickej omše. Nevideli by ste temnú hmotu.
Dark Matters Most
Temná hmota je hypotetická forma hmoty av tejto hypotéze v nej práve plávate. Pokiaľ to dokážeme povedať, na základe desaťročí starostlivých a starostlivých pozorovaní všetkého, od pohybu hviezd v galaxiách po pohyb galaxií v klastroch, až po počiatočné okamihy veľkého tresku až po rast štruktúry v celom vesmíre (tj (na tom sme naozaj tvrdo pracovali), náš vesmír nie je to, čo sa zdá na povrchu.
Hlavný výsledok: väčšina surovín v našom vesmíre jednoducho nereaguje so svetlom. Jeho zvyčajný názov je „temná hmota“, ale lepší názov by mohol byť neviditeľný nezáleží. Nie sme si úplne istí, o čo ide (stále na tom pracujeme), ale temná hmota sa zdá byť nejakým druhom mikroskopickej častice, ktorá zaplavuje každú galaxiu a dodáva im ďalšiu hmotu. Pretože táto temná hmota nereaguje so svetlom, necíti nič spoločné s elektromagnetickou silou, čo znamená, že jednoducho prechádza normálnou hmotou bez toho, aby si všimla alebo sa o ňu nezaujímala.
Váha ničoho
Rovnako silná ako táto temná hmota, pokiaľ ide o vysvetlenie hlbokých a mätúcich problémov vesmíru, má určité slabiny. Najdôležitejšie je, že keď astrofyzici vykonávajú počítačové simulácie rastu galaxií - sledujú ich vývoj a vývoj v priebehu miliárd rokov pomocou všetkej známej fyziky, ktorá robí galaxiu galaxiou - zistí, že temná hmota má sklon skutočne pôsobiť, v skutočnosti sa zhlukujú na obscénne vysoké hustoty v strede týchto galaxií.
Je to dobrá a šikovná predpoveď sama osebe, ale celkom nezodpovedá pozorovaniam. Aj keď nemôžeme priamo vidieť temnú hmotu (pamätajte: neviditeľné), môžeme vidieť jej účinky na všetko ostatné vrátane normálnej hmoty. Temná hmota nemusí hrať elektromagnetickú hru, ale rozpráva s gravitáciou, pretože gravitácia je super priateľská a dokáže rozprávať s každým kúskom hmoty a energie v celom vesmíre.
Ak teda naplníte galaxiu temnou hmotou a temná hmota bude mať v strede veľa zhlukov, potom bude veľa závažia uprostred galaxie, vtiahnutie okolitého plynu. Keď sa tento plyn stlačí na jadro, zmenší sa a zrúti sa, spustí masívne udalosti vzniku hviezd a vyhodí vrhy nových hviezd.
Inými slovami, jadrá galaxií by mali mať hromady na molekulárnych halách plynu a hviezd. A hoci sú galaktické centrá skutočne veľmi bohaté miesta, nie sú že bohatý.
Záver toho, že banálna predpoveď o správaní sa temnej hmoty v galaktických jadrách nie je úplný príbeh. Pretože máme toľko iných dobrých dôvodov domnievať sa, že temná hmota je vec, otázka sa stáva: čo ju vykopáva z jadra?
Trasenie vecí
Dajte problému desať teoretickej fyziky a prídu s tuctom riešení. A v prípade „hrotnosti“ jadier temnej hmoty sa im podarilo nájsť najrôznejšie zábavné vysvetlenia. Možno je temná hmota exotickejšia, ako sme si mysleli, je schopná mierne interagovať so sebou samým prostredníctvom novej piatej sily prírody a vyhladiť sa v jadre. Možno je tmavá hmota iba prirodzene teplá a energická a v strede sa ťažko zbalí.
Ak sú tieto možnosti cool, možno je vysvetlenie niečo viac svetské. Temná hmota môže gravitáciou ovplyvniť chovanie normálnej hmoty a to isté platí naopak. Aj keď sú podstatne menej objemné ako ich temné náprotivky, bežná záležitosť nášho vesmíru môže ťahať a ťahať a šíriť všetko ostatné, aj keď len nepatrne.
Tím astronómov nedávno študoval niekoľko populácií trpasličích galaxií, v ktorých bolo možné najľahšie preskúmať súvislosť medzi temnou a normálnou hmotou. Tieto vzorky použili na hľadanie akýchkoľvek vzťahov medzi tvorbou hviezd a centrálnou hustotou. V tomto scenári, ak by galaxia zažila veľa nedávnych formácií hviezd, spustila by výbušné supernovy vetra a ďalšie temperamentné výbuchy, potom by to vytlačilo veľa normálnej hmoty z jadra a gravitácia by urobila svoju vec a vytiahla by nejakú temnú hmotu spolu s normálnymi vecami.
Štúdia zistila zaujímavý výsledok: trpasličie galaxie s mnohými nedávnymi formáciami hviezd („nedávne“ boli v priebehu posledných šiestich miliárd rokov) mali plynulejšie centrálne hustoty, zatiaľ čo ich menej aktívni súrodenci boli vo svojich strediskách omnoho útulnejší a uprednostňovali túto hypotézu, podľa ktorej normálna hmota môže skutočne ovplyvniť tmu. Aj keď to úplne nerieši hádanku povahy temnej hmoty, je to významný krok vpred.
Čítať ďalej: „Temná hmota sa zahreje v trpasličích galaxiách“
