Что такое темная материя?

Еще каких-нибудь два десятилетия назад этот термин не был известен не только широкой общественности, но и тем, кто интересуется новостями астрономии и космологии. Однако, за последние годы о «темной массе» и «темной энергии» часто говорят в печатных СМИ и интернет-изданиях, посвященных научной тематике. При этом достаточно часто смысл этих терминов передается не вполне точно из-за недостаточного знания тематики. Сайт www.sigma-test.ru попробует восполнить этот пробел и расскажет своим читателям о том, что же такое темная материя, и какую роль она играет в строении Вселенной.

Все началось с так называемой проблемы скрытой массы, которая была известна астрономам уже несколько десятилетий назад. Ее суть заключается в том, что общая масса наблюдаемых современными астрономическими средствами объектов оказалась гораздо меньшей, чем должна была быть согласно расчетам, исходя из существующих теорий строения Вселенной. Эту разницу, величина которой составляет примерно 8-9 раз, пытались объяснить разными причинами. В первую очередь это касалось целого ряда объектов, которые недоступны для прямого наблюдения, а могут быть обнаружены лишь косвенным путем, по степени их влияния на окружающее пространство. К ним могут относиться в первую очередь черные дыры, нейтронные звезды, массивные погасшие звезды, темные газопылевые облака и т.п. Однако, даже в этом случае невозможно покрыть всю разницу масс за счет известных категорий космических объектов. Поэтому ученым пришлось искать и другие объяснения парадоксу скрытой массы.

И вот, примерно в конце 90-х годов прошлого столетия на основании наблюдений, которые показали, что Вселенная расширяется, причем несколько быстрее, чем должно было быть согласно расчетам, была выдвинута гипотеза существования невидимой темной материи. Почти сразу же появился и другой, связанный с нею термин – «темная энергия». Именно за счет них удалось частично объяснить расхождения теории с наблюдательными данными.

Согласно современным представлениям, темная материя это вещество, которое не участвует в сильном и электромагнитном взаимодействиях. Ее влияние на внешний мир проявляется лишь в гравитационных эффектах. Существует два вида темной материи – горячая и холодная. Горячая состоит из движущихся с околосветовыми скоростями нейтрино, холодная же является совокупностью слабо взаимодействующих массивных частиц – аксионов и легких бозонов. При этом темная материя составляет примерно 25% всей массы Вселенной, что в 5 раз больше видимой обычной материи. Остальную часть занимает темная энергия, которая при своей чрезвычайно малой плотности (нижний предел, определенный исследованиями, составляет минимум 10 в -29 степени гр/см) распространена очень равномерно и почти повсеместно. Она также практически не взаимодействует с обычной материей кроме гравитационных воздействий, что сильно затрудняет ее обнаружение и исследование. Предполагается, что существование темной энергии связано с флуктуациями вакуума, однако в настоящее время это положение пока не доказано.

Несмотря на сложности практического обнаружения темной материи, в настоящее время созданы экспериментальные установки, на которых делаются попытки выявить ее по следам взаимодействий с обычным веществом. Такое взаимодействие должно проявлять себя посредством периодических слабых всплесков энергии в результате соударения массивных частиц материи обоих видов. Тем не менее, в настоящее время обнаружить темную материю таким образом пока не удалось. Возможно, благодаря более совершенному оборудованию в будущем исследователям повезет в большей степени.

© 2010 www.sigma-test.ru Санкт-Петербург: +7 (812) 265-34-48, +7 (812) 567-94-10
Разработка и поддержка сайта: +7(495)795-01-39 после гудка 148651, sigma-test.ru(my_love_dog)r01-service.ru
Копирование текстовой и графической информации разрешено при наличии ссылки.