Çështja e origjinës së Universit, e kaluara dhe e ardhmja e tij i ka shqetësuar njerëzit që nga kohra të lashta. Me kalimin e shekujve, teoritë janë shfaqur dhe hedhur poshtë, duke ofruar një pamje të botës bazuar në të dhëna të njohura. Një tronditje e madhe për botën shkencore u bë teoria e relativitetit të Ajnshtajnit. Ajo gjithashtu dha një kontribut të madh për të kuptuar proceset që formojnë universin. Megjithatë, teoria e relativitetit nuk mund të pretendonte të ishte e vërteta përfundimtare, duke mos kërkuar ndonjë shtesë. Përmirësimi i teknologjisë i ka lejuar astronomët të bëjnë zbulime të pamendueshme më parë që kërkonin një bazë të re teorike ose një zgjerim të konsiderueshëm të dispozitave ekzistuese. Materia e errët është bërë një nga këto fenomene. Por gjërat e para së pari.
Veprat e ditëve të shkuara
Për të kuptuar termin “materie e errët”, le të kthehemi në fillim të shekullit të kaluar. Në atë kohë mbizotëronte koncepti i Universit si një strukturë e palëvizshme. Ndërkohë, teoria e përgjithshme e relativitetit (GTR) supozoi se herët a vonë do të çonte në "ngjitjen së bashku" të të gjitha objekteve në hapësirë në një top të vetëm, do të ndodhte i ashtuquajturi kolaps gravitacional. Nuk ka forca refuzuese midis objekteve hapësinore. Tërheqja e ndërsjellë kompensohet forcat centrifugale duke krijuar lëvizje të vazhdueshme yjet, planetët dhe trupat e tjerë. Në këtë mënyrë ruhet ekuilibri i sistemit.
Për të parandaluar kolapsin teorik të Universit, Ajnshtajni prezantoi - një sasi që e sjell sistemin në gjendjen e nevojshme të palëvizshme, por në të njëjtën kohë është shpikur në të vërtetë, pa baza të dukshme.
Universi në zgjerim
Llogaritjet dhe zbulimet e Friedman dhe Hubble treguan se nuk kishte nevojë të shkeleshin ekuacionet harmonike të relativitetit të përgjithshëm me ndihmën e një konstante të re. U vërtetua dhe sot ky fakt praktikisht askush nuk dyshon se Universi po zgjerohet, dikur ka pasur një fillim dhe nuk mund të flitet për stacionaritet. Zhvillimi i mëtejshëm i kozmologjisë çoi në shfaqjen e teorisë së shpërthimit të madh. Konfirmimi kryesor i supozimeve të reja është rritja e vëzhguar në distancën midis galaktikave me kalimin e kohës. Është matja e shkallës me të cilën fqinjët sistemet hapësinore dhe çoi në formimin e hipotezës se ka materie të errët dhe energji të errët.
Të dhënat nuk janë në përputhje me teorinë
Fritz Zwicky në 1931, dhe më pas Jan Oort në 1932 dhe në vitet 1960, po llogaritnin masën e materies në galaktikat në një grup të largët dhe raportin e saj me shpejtësinë me të cilën ato largoheshin nga njëra-tjetra. Shkencëtarët kanë arritur në të njëjtat përfundime vazhdimisht: nuk ka lëndë të mjaftueshme për gravitetin që krijon për të mbajtur së bashku galaktikat që lëvizin me shpejtësi kaq të mëdha. Zwicky dhe Oort sugjeruan se ekziston një masë e fshehur, materie e errët e Universit, e cila parandalon që objektet hapësinore të shpërndahen në anët e ndryshme.
Sidoqoftë, hipoteza u njoh nga bota shkencore vetëm në vitet shtatëdhjetë, pas publikimit të rezultateve të punës së Vera Rubin.
Ajo ndërtoi kthesa rrotullimi që tregojnë qartë varësinë e shpejtësisë së lëvizjes së substancës së galaktikës nga distanca që e ndan atë nga qendra e sistemit. Ndryshe nga supozimet teorike, rezultoi se shpejtësia e yjeve nuk ulet, por rritet me distancën nga qendra galaktike. Kjo sjellje e ndriçuesve mund të shpjegohej vetëm me praninë e një halo në galaktikë, e cila është e mbushur me lëndë të errët. Kështu, astronomia u përball me një pjesë krejtësisht të paeksploruar të universit.
Vetitë dhe përbërja
Ky quhet i errët sepse nuk mund të shihet nga askush mënyrat ekzistuese... Prania e tij njihet nga një shenjë indirekte: materia e errët krijon një fushë gravitacionale, duke mos lëshuar valë plotësisht elektromagnetike.
Detyra më e rëndësishme me të cilën përballeshin shkencëtarët ishte të merrnin një përgjigje për pyetjen se nga çfarë konsiston kjo çështje. Astrofizikanët u përpoqën ta "mbushnin" atë me lëndën e zakonshme barionike (materia barionike përbëhet nga pak a shumë protone, neutrone dhe elektrone të studiuara). Haloja e errët e galaktikave përfshinte yje kompakte, me emetim të dobët të këtij lloji dhe planetë të mëdhenj afër Jupiterit në masë. Megjithatë, supozime të tilla nuk qëndruan. Prandaj, lënda barionike, e njohur dhe e njohur, nuk mund të luajë një rol thelbësor në masën e fshehur të galaktikave.
Sot fizika është e angazhuar në kërkimin e komponentëve të panjohur. Hulumtimi praktik i shkencëtarëve bazohet në teorinë e supersimetrisë së mikrobotës, sipas së cilës për secilin grimca e njohur ekziston një çift supersimetrik. Ato janë ato që përbëjnë materien e errët. Megjithatë, dëshmi e ekzistencës grimca të ngjashme deri më tani nuk ka qenë e mundur të merret, ndoshta kjo është një çështje e së ardhmes së afërt.
Energji e errët
Zbulimi i një lloji të ri materie nuk përfundoi me surprizat që Universi kishte përgatitur për shkencëtarët. Në vitin 1998, astrofizikanët patën një tjetër shans për të përputhur të dhënat e teorive me faktet. Ky vit u shënua nga një shpërthim në një galaktikë larg nesh.
Astronomët matën distancën deri në të dhe u befasuan jashtëzakonisht nga të dhënat e marra: ylli u ndez shumë më larg sesa duhej të ishte sipas teorisë ekzistuese. Doli se ajo rritet me kalimin e kohës: tani është shumë më e lartë se 14 miliardë vjet më parë, kur supozohet se ndodhi shpërthimi i madh.
Siç e dini, për të përshpejtuar lëvizjen e një trupi, ai duhet të transferojë energji. Forca që detyron universin të zgjerohet më shpejt u quajt energji e errët... Kjo nuk është pjesë më pak misterioze e kozmosit sesa materia e errët. Dihet vetëm se karakterizohet nga një shpërndarje uniforme në të gjithë Universin dhe efekti i tij mund të regjistrohet vetëm në distanca të mëdha kozmike.
Dhe përsëri konstanta kozmologjike
Energjia e errët ka tronditur teorinë e shpërthimit të madh. Një pjesë e botës shkencore është skeptike për mundësinë e një substance të tillë dhe përshpejtimin e zgjerimit të shkaktuar prej saj. Disa astrofizikanë po përpiqen të ringjallin konstantën e harruar kozmologjike të Ajnshtajnit, e cila sërish nga kategoria e një gabimi të madh shkencor mund të kthehet në hipoteza pune. Prania e tij në ekuacione krijon anti-gravitet, duke çuar në zgjerim të përshpejtuar. Megjithatë, disa nga pasojat e pranisë së konstantës kozmologjike nuk pajtohen me të dhënat e vëzhgimit.
Sot, materia e errët dhe energjia e errët, të cilat përbëjnë pjesën më të madhe të materies në univers, janë mistere për shkencëtarët. Nuk ka një përgjigje të qartë për pyetjen në lidhje me natyrën e tyre. Për më tepër, ndoshta nuk është kështu sekreti i fundit që na mban hapësirë. Lënda e errët dhe energjia mund të jenë pragu i zbulimeve të reja që mund të kthejnë kuptimin tonë për strukturën e Universit.
Termi "materies e errët" (ose masë latente) përdoret në zona të ndryshme shkencat: në kozmologji, astronomi, fizikë. Eshte për një objekt hipotetik - një formë e tillë e përmbajtjes së hapësirës dhe kohës, e cila ndërvepron drejtpërdrejt me rrezatimin elektromagnetik dhe nuk e kalon atë përmes vetvetes.
Çfarë është lënda e errët?
Që nga kohra të lashta, njerëzit kanë qenë të shqetësuar për origjinën e Universit dhe proceset që e formojnë atë. Në epokën e teknologjisë u bënë zbulime të rëndësishme, dhe baza teorike është zgjeruar ndjeshëm. Në vitin 1922, fizikani britanik James Jeans dhe astronomi holandez Jacobus Kaptein zbuluan se shumica lënda galaktike nuk është e dukshme. Më pas u emërua për herë të parë termi materie e errët - kjo është një substancë që nuk mund të shihet nga asnjë prej tyre të njohura për njerëzimin mënyrat. Prania e një substance misterioze tregohet nga shenja indirekte - fusha gravitacionale, rëndim.
Lënda e errët në astronomi dhe kozmologji
Duke supozuar se të gjitha objektet dhe pjesët në univers tërhiqen nga njëri-tjetri, astronomët ishin në gjendje të gjenin masën e hapësirës së dukshme. Por kishte një mospërputhje në peshën e reales dhe asaj të parashikuar. Dhe shkencëtarët kanë zbuluar se ekziston një masë e padukshme, e cila përbën deri në 95% të të gjithë esencës së panjohur në Univers. Lënda e errët në hapësirë ka këto karakteristika:
- subjekt i gravitetit;
- ndikon në objekte të tjera hapësinore,
- ndërvepron dobët me botën reale.
Materia e errët - filozofi
Një vend të veçantë zë materia e errët në filozofi. Kjo shkencë merret me studimin e rendit botëror, themelet e jetës, sistemin e botëve të dukshme dhe të padukshme. Një substancë e caktuar, e përcaktuar nga hapësira, koha dhe faktorët përreth, u mor si parim themelor. Lënda e errët misterioze e hapësirës, e zbuluar shumë më vonë, ndryshoi kuptimin e botës, strukturën dhe evolucionin e saj. V kuptimi filozofik Një substancë e panjohur, si një mpiksje energjie e hapësirës dhe kohës, është e pranishme në secilin prej nesh, prandaj njerëzit janë të vdekshëm, sepse përbëhen nga koha, e cila ka një fund.
Për çfarë shërben materia e errët?
Vetëm pjesë e vogël objektet hapësinore(planetet, yjet etj.) - materie e dukshme. Sipas standardeve të shkencëtarëve të ndryshëm, energjia e errët dhe materia e errët zënë pothuajse të gjithë hapësirën në Kozmos. E para zë 21-24%, ndërsa energjia 72%. Çdo substancë e një natyre fizike të errët ka funksionet e veta:
- Energjia e zezë, e cila nuk thith dhe nuk lëshon dritë, i largon objektet, duke bërë që universi të zgjerohet.
- Galaktikat ndërtohen në bazë të masës së fshehur, forca e saj tërheq objektet në hapësirën e jashtme, i mban ato në vend. Kjo do të thotë, ajo ngadalëson zgjerimin e universit.
Nga se përbëhet materia e errët?
Lënda e errët në Sistem diellor- kjo është diçka që nuk mund të preket, shqyrtohet dhe studiohet tërësisht. Prandaj, parashtrohen disa hipoteza në lidhje me natyrën dhe përbërjen e tij:
- Jo të njohura për shkencën grimcat që marrin pjesë në gravitet janë një përbërës i kësaj substance. Është e pamundur t'i zbulosh ato përmes teleskopit.
- Fenomeni është një grup vrimash të vogla të zeza (jo më të mëdha se hëna).
Mund të dalloni dy lloje të masës së fshehur, në varësi të shpejtësisë së grimcave përbërëse të saj, dendësisë së akumulimit të tyre.
- E nxehtë. Nuk është e mjaftueshme për të formuar galaktika.
- Ftohtë. Përbëhet nga mpiksje të ngadalta, masive. Këta komponentë mund të jenë aksione dhe bozone të njohura për shkencën.
A ekziston materia e errët?
Të gjitha përpjekjet për të matur objekte të natyrës fizike të paeksploruar kanë qenë të pasuksesshme. Në vitin 2012, u hetua lëvizja e 400 yjeve rreth Diellit, por prania e materies së fshehur në vëllime të mëdha nuk është vërtetuar. Edhe nëse materia e errët nuk ekziston në realitet, ajo ekziston në teori. Me ndihmën e tij shpjegohet gjetja e objekteve të Universit në vendet e tyre. Disa shkencëtarë po gjejnë prova për ekzistencën e një mase të fshehur kozmike. Prania e tij në Univers shpjegon faktin se grupimet e galaktikave nuk fluturojnë në drejtime të ndryshme dhe ngjiten së bashku.
Materia e errët - fakte interesante
Natyra e masës së fshehur mbetet një mister, por ajo vazhdon të interesojë mendjet shkencore në mbarë botën. Eksperimentet kryhen rregullisht me ndihmën e të cilave ata përpiqen të hetojnë vetë substancën dhe të saj efekte anësore... Dhe faktet rreth saj vazhdojnë të shumohen. Për shembull:
- Përplasësi i bujshëm Large Hadron, përshpejtuesi më i fuqishëm i grimcave në botë, vepron me fuqi të shtuar për të zbuluar ekzistencën e materies së padukshme në hapësirë. Komuniteti botëror i pret rezultatet me interes.
- Shkencëtarët japonezë krijojnë hartën e parë në botë të masës së fshehur në hapësirë. Është planifikuar të përfundojë deri në vitin 2019.
- Kohët e fundit, fizikantja teorike Lisa Randall sugjeroi se materia e errët dhe dinosaurët janë të lidhur. Kjo substancë dërgoi një kometë në Tokë, e cila shkatërroi jetën në planet.
Përbërësit e galaktikës sonë dhe të gjithë universit janë materia e lehtë dhe e errët, domethënë objekte të dukshme dhe të padukshme. Nëse me studimin e të parës Teknologji moderne përballon, metodat janë duke u përmirësuar vazhdimisht, atëherë është shumë problematike të hetohen substancat e fshehura. Njerëzimi ende nuk ka arritur ta kuptojë këtë fenomen. Materia e errët e padukshme, e paprekshme, por e kudogjendur ishte dhe mbetet një nga misteret kryesore të Universit.
Në artikujt e ciklit, ne shqyrtuam strukturën e Universit të dukshëm. Ne folëm për strukturën e tij dhe grimcat që formojnë këtë strukturë. Rreth nukleoneve që luajnë rolin kryesor, pasi prej tyre përbëhet e gjithë lënda e dukshme. Për fotonet, elektronet, neutrinot, si dhe për aktorët e vegjël të përfshirë në një shfaqje universale që shpaloset 14 miliardë vjet që nga Big Bengu. Duket se nuk ka asgjë më shumë për të folur. Por ky nuk është rasti. Fakti është se substanca që shohim është vetëm një pjesë e vogël e asaj nga e cila përbëhet bota jonë. Çdo gjë tjetër është diçka për të cilën ne nuk dimë pothuajse asgjë. Kjo "diçka" misterioze quhet materie e errët.
Nëse hijet e objekteve nuk vareshin nga madhësia e kësaj të fundit,
por do të kishin rritjen e tyre arbitrare, atëherë, ndoshta,
së shpejti nuk do të lihej në gjithçka Globi asnjë pikë e vetme e ndritshme.
Kozma Prutkov
Çfarë do të ndodhë me botën tonë?
Pas zbulimit në vitin 1929 nga Edward Hubble i zhvendosjes së kuqe në spektrat e galaktikave të largëta, u bë e qartë se Universi po zgjerohej. Një nga pyetjet që lindi në këtë drejtim ishte kjo: sa do të vazhdojë zgjerimi dhe si do të përfundojë? Forcat e tërheqjes gravitacionale, që veprojnë midis pjesëve të veçanta të Universit, priren të ngadalësojnë shpërndarjen e këtyre pjesëve. Çfarë ngadalësimi do të çojë varet nga masa totale e Universit. Nëse është mjaft i madh, forcat e gravitetit do të ndalojnë gradualisht zgjerimin dhe do të zëvendësohet nga ngjeshja. Si rezultat, Universi përfundimisht do të "shembet" përsëri në pikën nga e cila dikur filloi të zgjerohej. Nëse masa është më e vogël se një masë e caktuar kritike, atëherë zgjerimi do të vazhdojë përgjithmonë. Zakonisht është zakon të mos flasim për masën, por për dendësinë, e cila lidhet me masën nga një marrëdhënie e thjeshtë e njohur nga kursi shkollor: dendësia është masa e ndarë me vëllimin.
Vlera e llogaritur e densitetit mesatar kritik të Universit është rreth 10 -29 gram për centimetër kub, që korrespondon me një mesatare prej pesë nukleone për metër kub. Duhet theksuar se bëhet fjalë për densitetin mesatar. Përqendrimi karakteristik i nukleoneve në ujë, tokë dhe në ju dhe mua është rreth 10 30 për metër kub. Megjithatë, në zbrazëtinë që ndan grupimet e galaktikave dhe që zë pjesën e luanit të vëllimit të Universit, dendësia është dhjetëra rend me madhësi më të ulët. Vlera e përqendrimit të nukleoneve, mesatarisht në të gjithë vëllimin e Universit, u mat dhjetëra e qindra herë, duke llogaritur me kujdes metoda të ndryshme numri i yjeve dhe reve gazi dhe pluhuri. Rezultatet e matjeve të tilla janë disi të ndryshme, por përfundimi cilësor është i pandryshuar: vlera e densitetit të Universit mezi arrin disa përqind të vlerës kritike.
Prandaj, deri në vitet 70 të shekullit XX, përgjithësisht pranohej të parashikohej zgjerimi i përjetshëm i botës sonë, i cili në mënyrë të pashmangshme duhet të çonte në të ashtuquajturën vdekje të nxehtësisë. Vdekja termike është një gjendje e një sistemi kur substanca në të shpërndahet në mënyrë të barabartë dhe pjesët e ndryshme të tij kanë të njëjtën temperaturë. Si pasojë, as transferimi i energjisë nga një pjesë e sistemit në tjetrin, as rishpërndarja e materies nuk është e mundur. Në një sistem të tillë, asgjë nuk ndodh dhe nuk mund të ndodhë më. Një analogji e qartë është uji i derdhur mbi një sipërfaqe. Nëse sipërfaqja është e pabarabartë dhe ka edhe dallime të vogla në lartësi, uji lëviz përgjatë saj nga vendet më të larta në ato më të ulëta dhe përfundimisht mblidhet në ultësira, duke formuar pellgje. Lëvizja ndalet. Ajo që mbetej ishte të ngushëlloja veten me faktin se vdekja nga nxehtësia do të ndodhte pas dhjetëra e qindra miliarda vjetësh. Rrjedhimisht, për një kohë shumë, shumë të gjatë, nuk duhet menduar për këtë perspektivë të zymtë.
Sidoqoftë, gradualisht u bë e qartë se masa e vërtetë e Universit është shumë më e madhe se masa e dukshme që përmban yjet dhe retë e gazit dhe pluhurit dhe, ka shumë të ngjarë, është afër kritikës. Dhe ndoshta saktësisht e barabartë me të.
Dëshmi për ekzistencën e materies së errët
Treguesi i parë se diçka nuk ishte në rregull me llogaritjen e masës së Universit u shfaq në mesin e viteve '30 të shekullit XX. Astronomi zviceran Fritz Zwicky mati shpejtësinë me të cilën galaktikat në grupimin Koma (dhe kjo është një nga grupimet më të mëdha të njohura për ne, përfshin mijëra galaktika) që rrotullohen rreth një qendre të përbashkët. Rezultati ishte dekurajues: shpejtësitë e galaktikave doli të ishin shumë më të larta se sa mund të pritej bazuar në masën totale të vëzhguar të grumbullimit. Kjo do të thoshte se masa e vërtetë e grupit komë ishte shumë më e madhe se masa e dukshme. Por sasia kryesore e materies e pranishme në këtë zonë të Universit mbetet, për disa arsye, e padukshme dhe e paarritshme për vëzhgim të drejtpërdrejtë, duke u shfaqur vetëm gravitacionale, domethënë vetëm si masë.
Prania e masës së fshehur në grupimet e galaktikave dëshmohet edhe nga eksperimentet mbi të ashtuquajturën lente gravitacionale. Shpjegimi i këtij fenomeni rrjedh nga teoria e relativitetit. Në përputhje me të, çdo masë deformon hapësirën dhe, si një lente, shtrembëron rrugën drejtvizore të rrezeve të dritës. Shtrembërimi që shkakton një grumbull galaktikash është aq i madh sa është e lehtë të dallohet. Në veçanti, nga shtrembërimi i imazhit të galaktikës që shtrihet pas grupit, është e mundur të llogaritet shpërndarja e materies në grupin e lenteve dhe në këtë mënyrë të matet masa e tij totale. Dhe rezulton se është gjithmonë shumë herë më i madh se kontributi i materies së dukshme të grumbullit.
40 vjet pas punës së Zwicky-t, në vitet '70, astronomja amerikane Vera Rubin studioi shpejtësinë e rrotullimit rreth qendrës galaktike të materies që ndodhet në periferi të galaktikave. Në përputhje me ligjet e Keplerit (dhe ato rrjedhin drejtpërdrejt nga ligji gravitacioni universal), kur lëvizni nga qendra e galaktikës në periferinë e saj, shpejtësia e rrotullimit të objekteve galaktike duhet të ulet në përpjesëtim të zhdrejtë me rrenja katrore nga distanca në qendër. Matjet kanë treguar se për shumë galaktika kjo shpejtësi mbetet pothuajse konstante në një distancë shumë domethënëse nga qendra. Këto rezultate mund të interpretohen vetëm në një mënyrë: dendësia e materies në galaktika të tilla nuk zvogëlohet kur lëviz nga qendra, por mbetet pothuajse e pandryshuar. Meqenëse dendësia e materies së dukshme (që përmban yjet dhe gazin ndëryjor) bie me shpejtësi drejt periferisë së galaktikës, dendësia e munguar duhet të sigurohet nga diçka që ne, për disa arsye, nuk mund ta shohim. Për një shpjegim sasior të varësive të vëzhguara të shpejtësisë së rrotullimit në distancën deri në qendrën e galaktikave, kërkohet që kjo "diçka" e padukshme të jetë rreth 10 herë më e madhe se materia e zakonshme e dukshme. Kjo "diçka" ka marrë emrin "materie e errët" (në anglisht " materie e errët») Dhe ende mbetet misteri më intrigues në astrofizikë.
Një tjetër dëshmi e rëndësishme e pranisë së materies së errët në botën tonë vjen nga llogaritjet që simulojnë formimin e galaktikave, të cilat filluan rreth 300 mijë vjet pas fillimit të Big Bengut. Këto përllogaritje tregojnë se forcat e tërheqjes gravitacionale, të cilat vepruan midis fragmenteve shpërndarëse të lëndës që lindin nga shpërthimi, nuk mund të kompensonin energjinë kinetike të shpërndarjes. Substanca thjesht nuk duhet të ishte mbledhur në galaktikat në të cilat ne megjithatë vëzhgojmë epokës moderne... Ky problem quhet paradoksi galaktik, dhe kohe e gjate u konsiderua një argument i fortë kundër teorisë së Big Bengut. Megjithatë, nëse supozojmë se grimcat e materies së zakonshme në universi i hershëm u përzien me grimca të materies së errët të padukshme, atëherë në llogaritjet gjithçka bie në vend dhe fundet fillojnë të konvergojnë - formimi i galaktikave nga yjet, dhe më pas grupimet nga galaktikat bëhet i mundur. Në të njëjtën kohë, siç tregojnë llogaritjet, në fillim një numër i madh i grimcave të materies së errët u grumbulluan në galaktika dhe vetëm atëherë, për shkak të forcave të gravitetit, mbi to u mblodhën elementë të materies së zakonshme, masa totale e së cilës ishte vetëm një disa përqind të masës totale të Universit. Rezulton se e njohura dhe në dukje e studiuar deri në detajet e botës së dukshme, të cilën kohët e fundit e konsideruam pothuajse të kuptueshme, është vetëm një shtesë e vogël për diçka nga e cila përbëhet në të vërtetë universi. Planetët, yjet, galaktikat, madje edhe ju dhe unë jemi vetëm një ekran për një "diçka" të madhe për të cilën nuk kemi asnjë ide.
Foto fakt
Një grup galaktikash (në pjesën e poshtme të majtë të rajonit të rrethuar) krijon një lente gravitacionale. Ai shtrembëron formën e objekteve të vendosura pas lenteve - duke i shtrirë imazhet e tyre në një drejtim. Sipas madhësisë dhe drejtimit të tërheqjes grup ndërkombëtar Astronomët nga Observatori Jugor Evropian, të udhëhequr nga shkencëtarët nga Instituti i Astrofizikës në Paris, hartuan shpërndarjen e masës, e cila tregohet në imazhin e poshtëm. Siç mund ta shihni, shumë më tepër masë është e përqendruar në grup sesa mund të shihet përmes një teleskopi.
Gjuetia për objekte masive të errëta nuk është një biznes i shpejtë, dhe rezultati nuk duket shumë mbresëlënës në foto. Në vitin 1995, teleskopi Hubble vuri re se një nga yjet e Resë së Madhe të Magelanit u ndez më shumë. Ky shkëlqim zgjati më shumë se tre muaj, por më pas ylli u kthye në gjendjen e tij natyrore. Dhe gjashtë vjet më vonë, një objekt mezi i ndritshëm u shfaq pranë yllit. Ishte një xhuxh i ftohtë që, duke kaluar 600 vite dritë nga ylli, krijoi një lente gravitacionale që përforcon dritën. Llogaritjet kanë treguar se masa e këtij xhuxhi është vetëm 5-10% e masës së Diellit.
Së fundi, relativiteti i përgjithshëm lidh pa mëdyshje shkallën e zgjerimit të Universit me dendësi mesatare substanca që përmbahet në të. Nën supozimin se lakimi mesatar i hapësirës është zero, domethënë gjeometria e Euklidit vepron në të, dhe jo Lobachevsky (i cili është verifikuar me besueshmëri, për shembull, në eksperimentet me rrezatimi relikt), kjo dendësi duhet të jetë e barabartë me 10 -29 gram për centimetër kub. Dendësia e substancës së dukshme është rreth 20 herë më pak. 95% e mungesës së masës së Universit është materie e errët. Vini re se vlera e densitetit të matur nga shkalla e zgjerimit të Universit është e barabartë me vlerën kritike. Dy vlera të llogaritura në mënyrë të pavarur menyra te ndryshme përkoi! Nëse në realitet dendësia e Universit është saktësisht e barabartë me atë kritike, kjo nuk mund të jetë një rastësi e rastësishme, por është pasojë e disa vetive themelore të botës sonë, e cila ende nuk është kuptuar dhe kuptuar.
Çfarë është ajo?
Çfarë dimë sot për lëndën e errët, e cila përbën 95% të masës së Universit? Pothuajse asgjë. Por ne ende dimë diçka. Para së gjithash, nuk ka dyshim se ekziston materia e errët - kjo dëshmohet në mënyrë të pakundërshtueshme nga faktet e paraqitura më sipër. Ne gjithashtu e dimë me siguri se materia e errët ekziston në disa forma. Pas të fillimi i XXI shekulli si rezultat i vëzhgimeve shumëvjeçare në eksperimente SuperKamiokande(Japoni) dhe SNO (Kanada), u zbulua se neutrinot kanë masë, u bë e qartë se nga 0.3% në 3% e 95% të masës së fshehur qëndron në neutrinot që na kanë njohur për një kohë të gjatë - edhe nëse masa e tyre është jashtëzakonisht e vogël, por numri është. Universi ka rreth një miliard herë numrin e nukleoneve: çdo centimetër kub përmban mesatarisht 300 neutrino. Pjesa e mbetur prej 92-95% përbëhet nga dy pjesë - materia e errët dhe energjia e errët. Një pjesë e parëndësishme e materies së errët është materia e zakonshme barionike, e ndërtuar nga nukleone; me sa duket, disa grimca masive të panjohura që ndërveprojnë dobët (e ashtuquajtura materia e errët e ftohtë) janë përgjegjëse për pjesën e mbetur. Bilanci i energjisë në Universin modern është paraqitur në tabelë, dhe tregimi për tre kolonat e tij të fundit është paraqitur më poshtë.
Materie e errët barionike
Një pjesë e vogël (4-5%) e materies së errët është një substancë e zakonshme që nuk lëshon ose pothuajse nuk lëshon rrezatim të vet dhe për këtë arsye është e padukshme. Ekzistenca e disa klasave të objekteve të tilla mund të konsiderohet e konfirmuar eksperimentalisht. Eksperimentet më komplekse të bazuara në të njëjtën lente gravitacionale kanë çuar në zbulimin e të ashtuquajturave objekte masive kompakte, domethënë të vendosura në periferi të disqeve galaktike. Kjo kërkonte gjurmimin e miliona galaktikave të largëta gjatë disa viteve. Kur një trup masiv i errët kalon midis një vëzhguesi dhe një galaktike të largët, shkëlqimi i tij është një kohë të shkurtër zvogëlohet (ose rritet, pasi trupi i errët vepron si një lente gravitacionale). Si rezultat i kërkimeve të mundimshme, ngjarje të tilla u identifikuan. Natyra e objekteve masive kompakte halo nuk është plotësisht e qartë. Me shumë mundësi, këto janë ose yje të ftohur (xhuxhë kafe), ose objekte të ngjashme me planetin që nuk lidhen me yjet dhe udhëtojnë vetë nëpër galaktikë. Një tjetër përfaqësues i materies së errët barionike është një gaz i nxehtë i zbuluar së fundmi në grupimet e galaktikave nga astronomia me rreze X, i cili nuk shkëlqen në rrezen e dukshme.
Materie e errët jo-barionike
Kandidatët kryesorë për lëndën e errët jo-barionike janë të ashtuquajturat WIMP (shkurt për anglisht Grimca masive ndërvepruese të dobëta- grimcat masive që ndërveprojnë dobët). E veçanta e WIMP është se ata vështirë se manifestohen në asnjë mënyrë në ndërveprim me një substancë të zakonshme. Kjo është arsyeja pse ato janë vërtet materie e errët e padukshme dhe pse janë jashtëzakonisht të vështira për t'u zbuluar. Masa WIMP duhet të jetë së paku dhjetë herë më e madhe se masa e protonit. Kërkimet për WIMP janë kryer në shumë eksperimente gjatë 20-30 viteve të fundit, por pavarësisht nga të gjitha përpjekjet, ato ende nuk janë gjetur.
Një nga idetë është që nëse grimca të tilla ekzistojnë, atëherë Toka në lëvizjen e saj me Diellin në orbitë rreth qendrës së Galaktikës duhet të fluturojë përmes shiut, i përbërë nga WIMP. Pavarësisht nga fakti se WIMP është një grimcë jashtëzakonisht e dobët që ndërvepron, ajo ka ende një probabilitet shumë të vogël për të bashkëvepruar me një atom të zakonshëm. Në të njëjtën kohë, në instalime speciale - shumë komplekse dhe të shtrenjta - një sinjal mund të regjistrohet. Numri i sinjaleve të tilla duhet të ndryshojë gjatë gjithë vitit, sepse, duke lëvizur në një orbitë rreth Diellit, Toka ndryshon shpejtësinë dhe drejtimin e lëvizjes në lidhje me erën, e cila përbëhet nga WIMP. Grupi Eksperimental DAMA në laboratorin nëntokësor Gran Sasso në Itali raporton ndryshimet vjetore të vëzhguara në shkallën e numërimit të sinjalit. Megjithatë, grupet e tjera nuk i kanë konfirmuar ende këto rezultate dhe çështja mbetet në thelb e hapur.
Një metodë tjetër e kërkimit të WIMP bazohet në supozimin se gjatë miliarda viteve të ekzistencës së tyre, objekte të ndryshme astronomike (Toka, Dielli, qendra e galaktikës sonë) duhet të kapin WIMP, të cilët grumbullohen në qendër të këtyre objekteve dhe, duke u asgjësuar. me njëri-tjetrin, krijojnë një fluks neutrino ... Përpjekjet për të zbuluar fluksin e tepërt të neutrinos nga qendra e Tokës drejt Diellit dhe qendrës së Galaktikës u ndërmorën duke përdorur detektorë neutrino nëntokësorë dhe nënujorë MACRO, LVD (laboratori Gran Sasso), NT-200 (Liqeni Baikal, Rusi), SuperKamiokande, AMANDA (stacioni Scott -Amundsen, Poli i Jugut), por ende nuk kanë çuar në një rezultat pozitiv.
Eksperimentet për të kërkuar për WIMP kryhen gjithashtu në mënyrë aktive në përshpejtuesit e grimcave. Sipas ekuacionit të famshëm të Ajnshtajnit E = mc 2, energjia është e barabartë me masën. Prandaj, përshpejtimi i një grimce (për shembull, një proton) në një shumë energji e larte dhe pasi të jetë përplasur me një grimcë tjetër, mund të pritet prodhimi i çifteve të grimcave të tjera dhe antigrimcave (përfshirë WIMP), masa totale e të cilave është e barabartë me energjinë totale të grimcave që përplasen. Por eksperimentet e përshpejtuesit nuk kanë çuar ende në një rezultat pozitiv.
Energji e errët
Në fillim të shekullit të kaluar, Albert Ajnshtajni, duke dashur të sigurojë modeli kozmologjik v teori e përgjithshme relativiteti, pavarësia kohore, futi në ekuacionet e teorisë të ashtuquajturën konstante kozmologjike, të cilën ai e caktoi Letra greke"Lambda" - Λ. Kjo Λ ishte një konstante thjesht formale, në të cilën vetë Ajnshtajni nuk shihte ndonjë kuptim fizik. Pasi u zbulua zgjerimi i Universit, nevoja për të u zhduk. Ajnshtajnit i erdhi shumë keq për nxitimin e tij dhe e quajti konstanten kozmologjike Λ më të madhen e tij gabim shkencor... Sidoqoftë, dekada më vonë doli se konstanta e Hubble, e cila përcakton shkallën e zgjerimit të universit, ndryshon me kalimin e kohës dhe varësia e saj nga koha mund të shpjegohet duke zgjedhur vlerën e së njëjtës konstante Λ "të gabuar" të Ajnshtajnit, e cila kontribuon te dendësia e fshehtë e Universit. Kjo pjesë e masës latente u quajt "energji e errët".
Edhe më pak mund të thuhet për energjinë e errët sesa për materien e errët. Së pari, ajo shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë Universin, ndryshe nga materia e zakonshme dhe format e tjera të materies së errët. Ka aq shumë në galaktika dhe grupime galaktikash sa jashtë tyre. Së dyti, ajo ka disa veti shumë të çuditshme, të cilat mund të kuptohen vetëm duke analizuar ekuacionet e teorisë së relativitetit dhe duke interpretuar zgjidhjet e tyre. Për shembull, energjia e errët përjeton antigravitet: për shkak të pranisë së saj, shkalla e zgjerimit të Universit rritet. Energjia e errët, si të thuash, e largon veten, duke përshpejtuar në të njëjtën kohë shpërndarjen e materies së zakonshme të mbledhur në galaktika. Dhe energjia e errët gjithashtu ka presion negativ, për shkak të së cilës lind një forcë në substancën që e pengon atë të shtrihet.
Kandidati kryesor për rolin e energjisë së errët është vakum. Dendësia e energjisë e vakumit nuk ndryshon me zgjerimin e Universit, gjë që korrespondon me presionin negativ. Një tjetër kandidat është një fushë hipotetike super e dobët e quajtur kuintesencë. Shpresat për sqarimin e natyrës së energjisë së errët janë të lidhura kryesisht me vëzhgimet e reja astronomike. Përparimi në këtë drejtim padyshim që do t'i sjellë njerëzimit njohuri rrënjësisht të reja, pasi në çdo rast, energjia e errët duhet të jetë një substancë krejtësisht e pazakontë, krejtësisht e ndryshme nga ajo me të cilën fizika është marrë deri tani.
Pra, bota jonë është 95% e përbërë nga diçka për të cilën ne nuk dimë pothuajse asgjë. Është e mundur të lidhet ndryshe me një fakt të tillë që nuk i nënshtrohet asnjë dyshimi. Ai mund të shkaktojë ankth, i cili gjithmonë e shoqëron takimin me diçka të panjohur. Ose hidhërim, sepse një rrugë kaq e gjatë dhe e ndërlikuar e ndërtimit të një teorie fizike që përshkruan vetitë e botës sonë ka çuar në deklaratën: pjesa më e madhe e Universit është e fshehur prej nesh dhe është e panjohur për ne.
Por shumica e fizikanëve tani po emocionohen. Përvoja tregon se të gjitha gjëegjëzat që natyra i shtroi njerëzimit u zgjidhën herët a vonë. Padyshim që edhe misteri i materies së errët do të zgjidhet. Dhe kjo me siguri do të sjellë njohuri dhe koncepte krejtësisht të reja për të cilat ne nuk kemi asnjë ide. Dhe ndoshta do të takohemi me gjëegjëza të reja, të cilat, nga ana tjetër, gjithashtu do të zgjidhen. Por do të jetë një histori krejtësisht e ndryshme, të cilën lexuesit e Kimisë dhe Jetës do të mund ta lexojnë jo më herët se pas disa vitesh. Dhe ndoshta në disa dekada.
Luan një rol vendimtar në zhvillimin e Universit. Megjithatë, pak dihet për këtë substancë të çuditshme deri më tani. Profesor Matthias Bartelmann - Instituti i Heidelberg për Astrofizikën Teorike - shpjegon se si u krye hulumtimi i lëndës së errët, duke iu përgjigjur një sërë pyetjesh nga gazetarët.
dhe si lind?
Unë nuk kam asnjë ide! Askush ende. Ndoshta përbëhet nga grimca të rënda elementare. Por askush nuk e di nëse këto janë me të vërtetë grimca. Në çdo rast, ato janë shumë të ndryshme nga çdo gjë që kemi njohur më parë.
Tingëllon si zbulimi i një specie krejtësisht të re të kafshëve?
Po, është e drejtë, është një krahasim i mirë.
Kush e zbuloi materien e errët dhe kur?
Në vitin 1933, Fritz Zwicky ekzaminoi lëvizjen e galaktikave në grupimet galaktike, e cila varet nga masa totale e grupit. Studiuesi vuri re se galaktikat, duke pasur parasysh masën e tyre të llogaritur, po lëvizin shumë shpejt. Ky ishte aludimi i parë i materies së errët. Asnjë materie e njohur nuk mund të shpjegojë pse yjet në galaktika ngjiten së bashku: ata duhet të fluturojnë larg për shkak të shpejtësisë së tyre të lartë të rrotullimit.
Lente gravitacionale Foto: Wissensschreiber
Çfarë dëshmie të tjera ka?
Një provë mjaft e mirë është efekti i lenteve gravitacionale. Galaktikat e largëta na duken të shtrembëruara, ndërsa rrezet e dritës devijojnë në rrugën e tyre nga materia. I ngjan shikimit përmes xhamit të rrahur. Dhe efekti është më i fortë se sa do të ishte nëse do të ekzistonte vetëm materia e dukshme.
Si duket materia e errët?
Nuk mund të shihet, pasi nuk ka ndërveprim të materies së errët dhe rrezatimi elektromagnetik... Kjo do të thotë se nuk reflekton dritë dhe nuk lëshon rrezatim.
Si e studioni materien e errët atëherë? Cilat instrumente nevojiten për kërkime?
Ne nuk po studiojmë në mënyrë specifike materien e errët, por vetëm manifestimet e saj, për shembull, efektin e një lente gravitacionale. Unë jam një teoricien. Në fakt, më duhet vetëm kompjuteri, stilolapsi dhe fleta e letrës. Por unë përdor gjithashtu të dhëna nga teleskopë të mëdhenj në Hawaii dhe Kili.
A mund të përshkruhet lënda e errët?
Po, ju mund të krijoni një lloj harte të shpërndarjes së saj. Ashtu siç tregojnë vijat e kodrave harta gjeografike konturet e malit, këtu mund të shihni nga dendësia e vijave, ku ka veçanërisht shumë lëndë të errët.
Kur u shfaq ajo?
Lënda e errët e ka origjinën ose drejtpërdrejt nga Big Bengu ose 10,000-100,000 vjet më vonë. Por ne ende jemi duke e studiuar këtë.
Sa lëndë e errët ka?
Askush nuk mund të thotë me siguri. Por në bazë të hulumtimet e fundit, ne besojmë se ka përafërsisht shtatë deri në tetë herë më shumë lëndë të errët në Univers se sa lëndë e dukshme.
Simulimet kompjuterike tregojnë përhapjen e materies së errët në formën e një rrjetë kobure, dhe ne shohim akumulimin e saj në zonat më të ndritshme
Foto: Volker Springel
A ka një lidhje midis energjisë së errët dhe materies së errët?
Me siguri jo. Energjia e errët siguron zgjerim të përshpejtuar të universit, ndërsa materia e errët i mban galaktikat së bashku.
Nga erdhi?
Lënda e errët është ndoshta kudo, vetëm se ajo nuk është e shpërndarë në mënyrë të barabartë - ashtu si materia e dukshme, ajo formon grumbullime.
Cila është rëndësia e materies së errët për ne dhe botëkuptimin tonë?
Për Jeta e përditshme nuk ka rëndësi. Por në astrofizikë është shumë e rëndësishme, pasi luan një rol vendimtar në zhvillimin e Universit.
Nga se përbëhet Universi ynë? 4.9% materie e dukshme, 26.8% materie e errët, 68.3% - energjia e errët Foto: Wissensschreiber
Çfarë do të shkaktojë në të ardhmen?
Ndoshta asgjë tjetër. Më parë, ishte shumë e rëndësishme për zhvillimin e Universit. Sot, ajo ende mban të bashkuara vetëm galaktikat individuale. Dhe ndërsa Universi vazhdon të zgjerohet, bëhet gjithnjë e më e vështirë që strukturat e reja të materies së errët të shfaqen.
A do të jetë e mundur në të ardhmen të shfaqet drejtpërdrejt materia e errët me instrumente?
Po është e mundur. Për shembull, ju mund të matni dridhjet që ndodhin kur grimcat e materies së errët përplasen me atomet në një kristal. E njëjta gjë ndodh në një përshpejtues grimcash: nëse grimcat elementare duket se po fluturon në një drejtim të papritur pa asnjë arsye, atëherë një grimcë e panjohur mund të jetë fajtore. Atëherë do të ishte një tjetër provë e ekzistencës së materies së errët. Imagjinoni: jeni duke qëndruar në një fushë futbolli dhe ka një top para jush. Ai fluturon papritmas pa asnjë arsye e dukshme... Diçka e padukshme duhet ta ketë rrëzuar atë.
Çfarë ju intereson më shumë në punën tuaj?
Unë jam i tërhequr nga supozimi se materia e dukshme është vetëm një pjesë e vogël e gjithçkaje, dhe ne nuk kemi asnjë ide për pjesën e mbetur.
Faleminderit që gjetët kohë. Shpresojmë që së shpejti të mësoni më shumë për lëndën e errët!
>Çfarë materia e errët dhe energjia e errët Universi: struktura e hapësirës me një foto, vëllimi në përqindje, ndikimi në objekte, eksplorimi, zgjerimi i Universit.
Rreth 80% e hapësirës përfaqësohet nga materiali që fshihet nga vëzhgimi i drejtpërdrejtë. Kjo është për materie e errët- një substancë që nuk prodhon energji dhe dritë. Si e dinin studiuesit se ishte dominuese?
Në vitet 1950, shkencëtarët filluan të studiojnë në mënyrë aktive galaktika të tjera. Gjatë analizave, ata vunë re se Universi është i mbushur me më shumë materiale sesa mund të kapet nga "syri i dukshëm". Mbrojtësit e lëndës së errët shfaqeshin çdo ditë. Edhe pse nuk kishte prova të drejtpërdrejta të pranisë së tij, teoritë u rritën, ashtu si edhe mënyrat e zgjidhjes së vëzhgimit.
Materiali që shohim quhet lëndë barionike. Ai përfaqësohet nga protone, neutrone dhe elektrone. Besohet se materia e errët është e aftë të kombinojë lëndën barionike dhe jo-barionike. Që Universi të mbetet në integritetin e tij të zakonshëm, materia e errët duhet të jetë në masën 80%.
Lënda e pakapshme mund të jetë tepër e vështirë për t'u gjetur nëse përmban lëndë barionike. Ndër pretendentët janë xhuxhët kafe dhe të bardhë, si dhe yjet neutron. Vrimat e zeza supermasive gjithashtu mund të shtojnë ndryshimin. Por ata duhet të kishin pasur më shumë ndikim se sa panë shkencëtarët. Ka edhe nga ata që mendojnë se materia e errët duhet të përbëhet nga diçka më e pazakontë dhe e rrallë.
Imazhi i përbërë i teleskopit Hubble që tregon një unazë fantazmë të materies së errët në grumbullimin e galaktikave Cl 0024 + 17
Shumica e botës shkencore beson se substanca e panjohur përfaqësohet kryesisht nga lënda jo-barionike. Kandidati më i popullarizuar është WIMPS (Grimcat masive me kontakt të dobët), masa e të cilit është 10-100 herë më e madhe se një proton. Por ndërveprimi i tyre me materien e zakonshme është shumë i dobët, gjë që e bën më të vështirë gjetjen.
Neutralinot tani konsiderohen me shumë kujdes - grimca hipotetike masive, që tejkalojnë neutrinot në masë, por që ndryshojnë në ngadalësi. Nuk janë gjetur ende. Aksioma më e vogël neutrale dhe fotonet e paprekura gjithashtu merren parasysh si opsione të mundshme.
Një tjetër opsion është njohuria e vjetëruar e gravitetit që ka nevojë për përditësim.
Materie e errët e padukshme dhe energji e errët
Por, nëse nuk shohim diçka, si të vërtetojmë se ekziston? Dhe pse vendosëm që materia e errët dhe energjia e errët janë diçka reale?
Masa e objekteve të mëdha llogaritet nga zhvendosja e tyre hapësinore. Në vitet 1950, studiuesit që shikonin galaktikat e tipit spirale supozuan se materiali afër qendrës do të lëvizte shumë më shpejt se materiali i largët. Por doli se yjet lëviznin me të njëjtën shpejtësi, që do të thotë se kishte shumë më tepër masë sesa mendohej më parë. Gazi i studiuar në llojet eliptike tregoi të njëjtat rezultate. I njëjti përfundim sugjeroi vetë: nëse përqendroheni vetëm në masë e dukshme, atëherë grupimet e galaktikave do të ishin shembur shumë kohë më parë.
Albert Einstein ishte në gjendje të provonte se objektet e mëdha universale janë të afta të përkulin dhe shtrembërojnë rrezet e dritës. Kjo i lejoi ato të përdoren si një lente zmadhuese natyrale. Duke hetuar këtë proces, shkencëtarët kanë arritur të krijojnë një hartë të materies së errët.
Rezulton se pjesa më e madhe e botës sonë përfaqësohet nga një substancë ende e pakapshme. Mund të mësoni më shumë rreth lëndës së errët nëse shikoni videon.
Materie e errët
Fizikani Dmitry Kazakov mbi bilancin e përgjithshëm të energjisë së Universit, teorinë e grimcave të masës së fshehur dhe të materies së errët:
Nëse flasim për materien, atëherë errësira është padyshim lider në të përqindje... Por në përgjithësi, ajo merr vetëm një të katërtën e gjithçkaje. Universi është me bollëk energji e errët.
Nga momenti Big Bang hapësira nisi një proces zgjerimi që vazhdon edhe sot. Studiuesit besonin se përfundimisht energjia fillestare do të mbaronte dhe do të ngadalësohej. Por supernovat e largëta tregojnë se hapësira nuk ndalet, por rrit shpejtësinë. E gjithë kjo është e mundur vetëm nëse sasia e energjisë është aq e madhe sa të kapërcejë ndikimin gravitacional.
Materia e Errët dhe Energjia e Errët: Riddle Shpjeguar
Ne e dimë se universi është kryesisht energji e errët. Është një forcë misterioze që bën që hapësira të rrisë shkallën e zgjerimit të universit. Një komponent tjetër misterioz është materia e errët, e cila mban kontaktin me objektet vetëm me ndihmën e gravitetit.
Shkencëtarët nuk mund ta shohin lëndën e errët në vëzhgim të drejtpërdrejtë, por efektet janë të disponueshme për studim. Ata arrijnë të kapin dritën e përkulur nga forca gravitacionale e objekteve të padukshme (thjerrëza gravitacionale). Ata gjithashtu vërejnë momentet kur ylli rrotullohet rreth galaktikës shumë më shpejt seç duhet.
E gjithë kjo është për shkak të pranisë sasi e madhe një substancë e pakapshme që ndikon në masë dhe shpejtësi. Në fakt, kjo substancë është e mbuluar me mister. Rezulton se studiuesit më mirë mund të thonë jo atë që është përpara tyre, por çfarë "ajo" nuk është.
Ky kolazh tregon imazhe të gjashtë grupimeve të ndryshme galaktikash të marra me teleskopi hapësinor NASA Hubble. Grupet u zbuluan gjatë përpjekjes për të hetuar sjelljen e materies së errët në grupimet e galaktikave ndërsa ato përplasen.
Materie e errët ... e errët. Nuk prodhon dritë dhe nuk vërehet në pamje të drejtpërdrejtë. Prandaj, ne përjashtojmë yjet dhe planetët.
Nuk vepron si një re e materies së zakonshme (grimca të tilla quhen barione). Nëse barionet do të ishin të pranishëm në lëndën e errët, atëherë ajo do të shfaqej në vëzhgim të drejtpërdrejtë.
Ne gjithashtu përjashtojmë vrimat e zeza, sepse ato veprojnë si lente gravitacionale që lëshojnë dritë. Shkencëtarët nuk vëzhgojnë mjaft ngjarje të thjerrëzave për të llogaritur sasinë e materies së errët që duhet të jetë e pranishme.
Edhe pse Universi është vendi më i madh, gjithçka filloi me strukturat më të vogla. Lënda e errët besohet se ka filluar të kondensohet për të krijuar "blloqe ndërtimi" me lëndë normale, duke prodhuar galaktikat dhe grupimet e para.
Për të gjetur lëndën e errët, shkencëtarët përdorin metoda të ndryshme:
- Përplasësi i madh i Hadronit.
- instrumente si WNAP dhe Observatori Hapësinor Planck.
- Eksperimente me pamje direkte: ArDM, CDMS, Zeplin, XENON, WARP dhe ArDM.
- zbulimi indirekt: detektorë me rreze gama (Fermi), teleskopë neutrino (IceCube), detektorë antimateries (PAMELA), detektorë me rreze X dhe radio.
Metodat e kërkimit të lëndës së errët
Fizikani Anton Baushev mbi ndërveprimet e dobëta midis grimcave, radioaktivitetit dhe kërkimit të gjurmëve të asgjësimit:
Duke u thelluar në misterin e materies së errët dhe energjisë së errët
Më shumë se një herë, shkencëtarët nuk kanë qenë në gjendje të shohin fjalë për fjalë lëndën e errët, sepse ajo nuk bie në kontakt me lëndën barionike, që do të thotë se mbetet e pakapshme për dritën dhe llojet e tjera të rrezatimit elektromagnetik. Por studiuesit janë të sigurt në praninë e tij, pasi vëzhgojnë ndikimin në galaktika dhe grupime.
Fizika standarde thotë se yjet në skajet e një galaktike spirale duhet të ngadalësohen. Por rezulton se shfaqen yje, shpejtësia e të cilëve nuk i bindet parimit të vendndodhjes në raport me qendrën. Kjo mund të shpjegohet vetëm me faktin se yjet ndikohen nga materia e errët e padukshme në një halo rreth galaktikës.
Prania e materies së errët është gjithashtu në gjendje të deshifrojë disa nga iluzionet e vërejtura në thellësitë e universit. Për shembull, prania e unazave të çuditshme dhe harqeve të lehta në galaktika. Kjo do të thotë, drita nga galaktikat e largëta kalon përmes shtrembërimit dhe përforcohet nga një shtresë e padukshme e materies së errët (thjerrëza gravitacionale).
Deri më tani, ne kemi disa ide se çfarë është materia e errët. ideja kryesore- këto janë grimca ekzotike që nuk janë në kontakt me lëndën e zakonshme dhe dritën, por kanë fuqi në kuptimin gravitacional. Disa grupe (disa janë duke përdorur Large Hadron Collider) po punojnë tani në krijimin e grimcave të materies së errët për t'i studiuar në laborator.
Të tjerë mendojnë se ndikimi mund të shpjegohet nga një modifikim themelor i teorisë gravitacionale. Pastaj marrim disa forma të gravitetit, e cila është dukshëm e ndryshme nga fotografia e zakonshme dhe ligjet e vendosura nga fizika.
Universi në zgjerim dhe energjia e errët
Situata e energjisë së errët është edhe më konfuze dhe vetë zbulimi në vitet 1990 u bë i paparashikueshëm. Fizikanët gjithmonë kanë menduar se forca e gravitetit punon për të ngadalësuar dhe një ditë mund të pezullojë procesin e zgjerimit universal. Dy ekipe morën matjen e shpejtësisë menjëherë dhe të dyja, për habinë e tyre, zbuluan nxitimin. Është sikur po hidhni një mollë në ajër dhe e dini se ajo duhet të bjerë poshtë dhe ajo largohet gjithnjë e më larg nga ju.
U bë e qartë se një forcë e caktuar ndikon në nxitimin. Për më tepër, duket se sa më i gjerë të jetë universi, aq më shumë “fuqi” merr kjo forcë. Shkencëtarët kanë vendosur ta caktojnë atë si energji të errët.
