Mitä emme vielä tiedä pimeästä aineesta?

Maailmankaikkeus on outo.On hyvin, hyvin vaikea ymmärtää, mitä siinä tapahtuu, mutta tutkijat eivät anna periksi kokeilemisesta. Yksi kahdesta tavasta selvittää, mikä on maan ulkopuolella, on katsomalla maailman säteilemää ja absorboimaa ainetta: suoran tähtitieteellisen havainnoinnin avulla. Toinen tapa on käyttää painovoimalakeja ja aineen ja energian vaikutuksia avaruuden kaarevuuteen yrittäen matemaattisten laskelmien avulla selvittää, kuinka paljon massaa tulisi olla tietyssä fyysisessä järjestelmässä. Yksi modernin astrofysiikan suurimmista mysteereistä on, että näiden kahden itsenäisen, samaa universumia mittaavan menetelmän tulokset eivät vastaa toisiaan. Jostain syystä kaikki, mikä säteilee tai absorboi valoa - tähdistä mustiin aukkoihin, planeetoihin, kaasuun, pölyyn, plasmaan ja niin edelleen - on vain noin 15% siellä olevan aineen kokonaismäärästä. Mutta miten tämä on mahdollista?

Pimeän aineen olemassaoloa ei ole vielä osoitettu

Pimeä aine - hypoteettisesti olemassa oleva aineen muoto,joka ei osallistu sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen ja jota siksi ei voida käyttää suoraan havaitsemiseen. Tutkijat uskovat, että pimeä aine on noin neljäsosa massasta - maailmankaikkeuden energia ja ilmenee vain gravitaatiovaikutuksessa.

Onko pimeää ainetta olemassa?

Huolimatta siitä, että suoraa näyttöä salaperäisen pimeän aineen olemassaolosta ei vieläkään löydy, astrofysikaaliselta kannalta on valtava määrä epäsuoria todisteita, jotka vahvistavat tämän salaperäisen aineen olemassaolon. Ensinnäkin pimeä aine käyttäytyy ikään kuinsillä on massa, mutta se ei emittoi eikä absorboi valoa. Sen sijaan se taipuu valoa toimimalla gravitaation avulla avaruuteen. Toiseksi valtava joukko saatavilla olevia tietoja osoittaa, että joko avaruudessa on jotain, joka ei vastaa lainkaan ymmärrystämme maailmankaikkeudesta, tai universumin hallitsevaa aineen muotoa ei ole vielä löydetty.

Vaikka ensimmäiset havainnot viittaavatpimeän aineen olemassaolo ilmestyi jo vuonna 1933; vakuuttavia tietoja saatiin vasta 1970-luvulle mennessä. Silloin tähtitieteilijä Vera Rubin havaitsi ensin eron kaikkien galaksissa näkyvien esineiden massan ja itse galaksin massan välillä. Tähtitieteilijä totesi, että tämä näkymätön aine on erittäin yleinen ja että suurin osa maailmankaikkeudesta koostuu siitä.

Pysy ajan tasalla viimeisimmistä populaaritieteen ja korkean teknologian maailman uutisista tilaamalla uutiskanavamme Telegramissa

Nykyään maailma tuntee tämän aineen pimeänä aineena, joka ei heijasta, sirota, emittoi, taittu eikä absorboi valoa. Tutkijat uskovat kuitenkin nykyään siihen noin 85% maailmankaikkeuden aineesta on pimeää ainetta. Ja vielä, toistaiseksi, ei ole vakuuttavaa näyttöä pimeän aineen olemassaolosta.

Kuinka nähdä, mikä ei ole näkyvissä?

Maailmankaikkeuden mysteerit

Joten, jos pimeää ainetta on olemassa, haluan muistuttaa teitäettä aikaisempia mustia aukkoja ja gravitaatioaaltoja pidettiin myös hypoteettisesti olemassa olevina esineinä - silloin kaikki sen vuorovaikutukset ympäristön kanssa tapahtuvat painovoiman avulla. Tämä tarkoittaa, että salaperäisen aineen on täytynyt liikkua hyvin hitaasti valonopeuteen verrattuna jopa pian Ison räjähdyksen jälkeen.

Siksi ”pimeän aineen” taustalla oleva luonne on edelleen täysin käsittämätön tutkijoille.

Lisäksi tutkijat eivät ymmärrä mitä tarkalleenpitäisi (ja ei pitäisi) tehdä pimeää ainetta maailmankaikkeudessa. Aineen tuntemattomien ominaisuuksien suuri määrä herättää vielä enemmän kysymyksiä. Esimerkiksi mikä on pimeän aineen hiukkasten massa tai tiheys maailmankaikkeudessa? Onko pimeä aine vaalea, ja jos on, kuinka monta pimeää ainetta hiukkasia on? Forbesin mukaan tiedemiehillä ei ole aavistustakaan kuinka monta pimeän aineen hiukkasia on ja mikä on niiden massa. Jotkut tutkijat eivät edes sulje pois sitä, että pimeä aine voi olla jopa neste eikä hiukkasia, kuten oletamme. Emme tiedä, koostuuko pimeä aine samasta "aineesta" vai onko sitä monenlaisia.

Tietämyksemme maailmankaikkeudesta on valitettavasti edelleen erittäin pieni

Katso myös: Voiko pimeä aine olla iso räjähdys vanhempi?

Tässä on yksinkertaisin arvaus:aineksessa on vain yksi uusi komponentti ja juuri siitä puuttuu. Mutta avaruudessa on monia tuntemattomia, ja siksi on olemassa monia erilaisia ​​menetelmiä, joita voidaan käyttää selvittämään pimeän aineen arvoitus. On myös otettava huomioon se tosiasia, että tutkijat eivät tiedä minkä tyyppisiin hiukkasiin pimeän aineen hiukkaset kuuluvat (jos lähdemme olettamuksesta, että pimeä aine todella koostuu hiukkasista), samoin kuin onko antiaine olemassa.

Kaikki tänään tunnetut hiukkaset ovat kahta tyyppiä:fermionit (kuten elektronit tai neutriinot) ja bosonit. Jos pimeä aine koostuu bosoneista, nämä hiukkaset käyttäytyvät kuin omat hiukkaset. Mutta jos se koostuu fermioneista, tällä aineella on antihiukkasten analogeja. Tässä tapauksessa "tumman antiaineen" olemassaolo on todellisuutta. Sillä välin sekä me että tutkijat voimme vain arvata, mikä on pimeä aine ja onko sitä olemassa. Mitä ajattelet tästä? Odotamme vastausta täällä.