Tamsioji medžiaga
Tamsioji medžiaga - tai tamsiosios medžiagos rūšis, kuri, kaip manoma, sudaro didžiąją dalį visatos masės.
Ši idėja kilo astronomams nustačius, kad didelių astronominių objektų masė ir jų gravitacinis poveikis yra daug didesnis nei "šviečiančios medžiagos", kurią sudaro žvaigždės, dujos ir dulkės, masė.
Pirmą kartą 1932 m. Janas Oortas pasiūlė tamsiąją medžiagą kaip priežastį, kodėl žvaigždės Pieno kelyje sukasi didesniu greičiu. Fricas Cvikis (Fritz Zwicky) 1933 m. tamsiąja medžiaga paaiškino "trūkstamą masę" galaktikų spiečių sukimosi greičiui. Vėliau daugybė kitų stebėjimų leido manyti, kad Visatoje yra tamsiosios medžiagos. Galaktikų sukimosi greičiai, foninių objektų gravitacinis lęšis, karštų dujų temperatūros pasiskirstymas galaktikose ir galaktikų spiečiuose - tai tik keletas pavyzdžių, kurie verčia mokslininkus tikėti tamsiąja medžiaga.
Remiantis standartiniu kosmologijos modeliu ir "Planck" misijos komandos duomenimis, bendrą žinomos visatos masę ir energiją sudaro 4,9 % paprastosios materijos, 26,8 % tamsiosios materijos ir 68,3 % tamsiosios energijos. Taigi apskaičiuota, kad tamsioji medžiaga sudaro 84,5 % visos visatos medžiagos, o tamsioji energija ir tamsioji medžiaga - 95,1 % visos visatos "medžiagos".
Kadangi tamsioji medžiaga neskleidžia ir neatspindi šviesos, rentgeno spindulių ar kitokios spinduliuotės, prietaisai, naudojami normaliai materijai (pavyzdžiui, karštoms dujoms, žvaigždėms, planetoms ir mums) rasti, negali rasti tamsiosios medžiagos. Atrodo, kad tamsioji materija sudaryta ne iš to paties dalyko kaip materija, kurią kasdien matome Žemėje. Vienintelis būdas, kuriuo galime nustatyti, ar tamsioji materija egzistuoja, yra tai, kaip ji veikia dalykus, kuriuos mes galime "matyti" gravitacijos dėka.
2006 m. grupė mokslininkų teigė atradę būdą, kaip rasti tamsiąją medžiagą. Kadangi tamsioji materija esą labai skiriasi nuo įprastinės materijos, tikimasi, kad ji veiks kitaip. Mokslininkai stebėjo du toli esančius galaktikų telkinius, kurie dideliu greičiu atsitrenkė vienas į kitą: normali materija po susidūrimo būtų išsibarsčiusi netoliese, o tamsioji - ne. Matuodami gravitaciją, jie galėjo aptikti tai, kas atrodė kaip du tamsiosios materijos debesys, o tarp jų - normaliosios materijos (karštų dujų) debesis.
Tamsioji medžiaga yra nematoma. Dėl gravitacinio lęšio efekto atsiranda keli tos pačios galaktikos vaizdai. Tam paaiškinti buvo pasiūlyta sukurti tamsiosios medžiagos žiedą. Šiame galaktikų telkinio (CL0024+17) atvaizde tamsioji medžiaga matoma mėlyna spalva.
Susiję puslapiai
- Tamsioji energija
- Visatos plėtimasis
- Gamtos laiko juosta
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra tamsioji medžiaga?
A: Tamsioji medžiaga - tai tamsiosios medžiagos rūšis, kuri, kaip manoma, sudaro didžiąją dalį visatos masės. Pirmą kartą ją 1932 m. pasiūlė Janas Oortas (Jan Oort), o 1933 m. - Fricas Cvickis (Fritz Zwicky), aiškindami atitinkamai žvaigždžių ir galaktikų sukimosi greitį.
K: Kaip mokslininkai mano, kad tamsioji medžiaga egzistuoja?
A: Mokslininkai mano, kad tamsioji medžiaga egzistuoja, remdamiesi tokiais stebėjimais kaip galaktikų sukimosi greičiai, foninių objektų gravitacinis lęšiavimas ir karštų dujų temperatūros pasiskirstymas galaktikose ir galaktikų spiečiuose.
K: Kokią dalį Visatoje sudaro tamsioji medžiaga?
A.: Remiantis Planko misijos komandos skaičiavimais, tamsioji medžiaga sudaro 84,5 % visos visatos medžiagos, o tamsioji energija ir tamsioji medžiaga - 95,1 % visos visatos "medžiagos".
K: Kaip galime aptikti tamsiąją medžiagą?
Atsakymas: Kadangi tamsioji medžiaga neskleidžia ir neatspindi šviesos, rentgeno spindulių ar kitokios spinduliuotės, jos negalima aptikti įprastai materijai, pavyzdžiui, karštoms dujoms, žvaigždėms, planetoms ir kt. Vienintelis būdas, kuriuo galime nustatyti, ar ji egzistuoja, yra jos poveikis daiktams, kuriuos galime "matyti" per gravitaciją.
Klausimas: Ką 2006 m. mokslininkų grupė teigė radusi būdą aptikti?
A: 2006 m. grupė mokslininkų teigė atradę būdą aptikti tamsiąją medžiagą, nes stebėjo du toli esančius galaktikų telkinius, kurie dideliu greičiu atsitrenkė vienas į kitą - įprastos medžiagos po susidūrimo būtų išsibarsčiusios netoliese, o tamsiosios - ne; taip jie galėjo išmatuoti gravitaciją ir aptikti tai, kas atrodė kaip du tamsiosios medžiagos debesys, o tarp jų - įprastos medžiagos (karštų dujų) debesis.
Klausimas: Kokie pavyzdžiai rodo, kad mūsų visatoje yra tamsiosios medžiagos?
A: Pavyzdžiai, rodantys, kad yra tamsiosios medžiagos, apima tokius stebėjimus kaip galaktikų sukimosi greitis, gravitacinio lęšio fono objektai ir temperatūros pasiskirstymas karštųjų dujų, esančių galaktikose ir spiečiuose.
