Generelt. Forskning. Teknologi

Eksisterer mørkt stof virkelig?

Jorden er fuld af rygter.Så fra tid til anden kan du finde på artikler om, at "det mystiske mørke stof endelig har fundet nogen" eller, tværtimod, at "mørkt stof ikke virkelig eksisterer." Så hvor er sandheden? Hvad sker der inden for kosmologi, der får forskere bogstaveligt talt til at skifte mening hver anden dag? For at forstå hvad der sker, bliver du nødt til at prøve at forstå, hvad mørkt stof er - en hypotetisk form for stof, der udgør en fjerdedel af hele universets masse og energi. I moderne kosmologi antages det, at mørkt stof er utilgængeligt for direkte observation, da det ikke interagerer med elektromagnetisk stråling. Astrofysiker og populariserende videnskab Neil DeGrasse Tyson taler om mørkt stof som et stof, som ingen nogensinde har set, og som ikke kan fanges. Indtil videre er alt, hvad astronomer kan gøre, kun at observere manifestationen af ​​mørkt stof gennem de tyngdevirkninger, det har på forskellige galakser. Det antages, at mørkt stof påvirker den lineære rotationshastighed for galakser, hvilket resulterer i, at galakser roterer langsommere eller hurtigere. Vi fortæller dig de seneste nyheder om, hvad forskere har formået at lære om denne mystiske sag.

Der er gode grunde til, at forskere mener, at der er stof i rummet, som vi ikke kan se.

Argumenter for

Så ifølge den førende kosmologiske teori,ca. 80% af universets masse er lavet af materiale, som forskere ikke direkte kan observere. Dette hypotetiske stof, nu kendt over hele verden som det mystiske mørke stof, udsender hverken lys eller energi. Så hvorfor tror forskere, at det dominerer universet?

Tilbage i slutningen af ​​1920'erne fremsatte astronomerhypotesen om, at universet indeholder mere stof, end det er synligt med det blotte øje. På trods af at der ikke blev fundet beviser for eksistensen af ​​mørkt stof i disse år, slog denne hypotese rod i det videnskabelige samfund. Heldigvis har videnskabens og teknologiens fremskridt åbnet mange muligheder for forskere. Ifølge Peter Van Dokkum, en forsker ved Yale University, fortæller stjernernes bevægelse os, hvor meget stof der findes i universet. ”Stjernerne er ligeglad med, hvilken form stof er i, de viser os bare, at det er det,” siger han.

I mellemtiden kan der forekomme mørkt stofmystisk på grund af vores menneskelige opfattelse. Vision er for eksempel baseret på vores følsomhed over for lys: elektromagnetiske bølger, der ligger i et specifikt frekvensområde. Vi kan se sagen, som vi er fortrolige med, fordi atomerne, der udgør den, udsender eller absorberer lys. Elektriske ladninger, der bæres af elektroner og protoner i atomer, er grunden til, at vi ser verden omkring os.

Mystisk mørkt stof antages at udgøre det meste af universet.

Imidlertid består stof ikke nødvendigvis af atomer.Det meste af det kan være lavet af noget helt separat. Materie er ethvert materiale, der interagerer med tyngdekraften, som normal materie gør - for eksempel kondenserer til galakser og galaksehobe. Derfor er der ingen grund til det
sagen skal altid bestå af opladetpartikler. Imidlertid vil stof, der ikke er i stand til elektromagnetisk interaktion, være usynligt for vores øjne. Dette er grunden til, at ingen nogensinde har set mørkt stof med egne øjne eller endda med følsomme optiske instrumenter.

Se også: Kun mørkt stof være ældre end Big Bang?

Alligevel mener forskere, at det eksisterer -på grund af den tyngdekraft, det har på rumgenstande. Disse inkluderer virkningerne af mørkt stof på stjerner i vores galakse (som roterer med en hastighed for hurtigt til at bremse tyngdekraften for almindeligt stof) og bevægelsen af ​​galakser i galakseklynger (igen for hurtigt til kun at blive forklaret af sagen vi ser); dets aftryk på den reststråling, der er tilbage fra Big Bang; bøjning af lys, kendt som tyngdekraftlinse; og observationen om, at synligt og usynligt stof adskiller sig i forenede galaksehobe.

Argumenter mod "

Og alligevel er resultaterne af en af ​​de sidsteundersøgelser tyder på, at mørkt stof muligvis ikke eksisterer. I et papir, der blev offentliggjort i november 2020 i The Astrophysical Journal, rapporterer forskerne om små uoverensstemmelser i banens hastighed af fjerne stjerner, som de mener udviser en svag tyngdekraftseffekt. Denne effekt kunne ifølge forskere sætte en stopper for de fremherskende begreber mørkt stof.

Undersøgelsens forfattere antyder, at den ufuldstændigeden videnskabelige forståelse af tyngdekraften ser ud til at skjule tyngdekraften i galakser og galaksehobe, ikke store skyer af mørkt stof. Det kan også betyde, at ren matematik, ikke usynlig stof, kan forklare, hvorfor galakser opfører sig som de gør. Denne mening blev i det mindste udtrykt i et interview med NBC News af medforfatter af undersøgelsen Stacy McGough, der leder Institut for Astronomi ved Case Western University i Cleveland.

I 1970'erne lærte astronomer, at stjerner tættere på Galatca-centret roterede hurtigere end alle andre.

Faktisk har astronomer længe antaget detstjerner drejer sig om galaksernes centre ved hastigheder forudsagt af tyngdekraftsteorien, formuleret af den engelske fysiker og matematiker Isaac Newton for over 300 år siden. Newton baserede sin teori på observationer af planets baner og kom til den konklusion, at objekter tiltrækkes af hinanden med en kraft, der ændrer sig afhængigt af deres masse. Albert Einsteins forbedringer af den store fysiker i det tyvende århundrede forbliver også bemærkelsesværdigt nøjagtige. Og i 1970'erne opdagede de amerikanske astronomer Vera Rubin og Kent Ford anomalier i kredsløb om stjerner i galakser, hvilket tyder på, at årsagen ligger i usynligt "mørkt stof" i og omkring galakser.

Forskerne mener, at tyngdekraften forårsagerkun en lille acceleration, ikke forudsagt af Newton og Einstein, på niveauer så lave, at den kun kan ses i objekter på størrelse med en galakse. Hvilket vil betyde, at eksistensen af ​​mørkt stof ikke er påkrævet. Men om hvor meget stof der er i universet faktisk, læs i vores materiale.

Som du kan se, rejser den nye undersøgelse “megetet interessant spørgsmål ”, er det nemlig muligt at forklare mørkt stof ved hjælp af andre tyngdekraftlove. Hvis dette viste sig at være sandt, ville det være en vigtig milepæl for kosmologi og partikelfysik. Og alligevel er de fleste forskere skeptiske over for antagelsen om fraværet af mørkt stof, mere tilbøjelige til at tro, at dette usynlige stof eksisterer. Hvad tror du, er det sandt, at mørkt stof dominerer i universet, eller eksisterer det stadig ikke? Vi vil vente på svaret her såvel som i kommentarerne til denne artikel.