Что такое темная материя?

Темная материя — это гипотетическая невидимая масса, которая, как считается, добавляет гравитацию к галактикам и другим космическим телам.

Поскольку количество видимой материи в галактиках не может объяснить их форму, распределение и движение, астрофизики утверждают, что должна быть форма материи, которую еще предстоит открыть.

Похоже, что эта материя не оказывает значительного влияния на нормальную материю каким-либо другим образом — например, путем поглощения или испускания фотонов, что делает ее полностью «темной».

Исследователи продолжают сужать характеристики этого «пропавшего вещества» и имеется несколько идей, чем темная материя может быть. Если бы она существовала, она составлял бы 85 процентов всей материи во Вселенной.

Что может быть темной материей?

Вот несколько возможных объяснений, которые в настоящее время пытаются подтвердить физики.

1. Маленькие, слабые и повсюду:

Физики классифицируют их под общим описанием «Слабо взаимодействующие массивные частицы» или WIMPS. Эти тяжелые частицы не будут взаимодействовать с электромагнитными зарядами, но все же могут обмениваться деталями с нормальной материей через слабое ядерное взаимодействие, что означает, что теоретически мы все еще можем их обнаружить.

Есть и другие гипотетические частицы, которые могли бы это объяснить. Маломассивные частицы малого радиуса действия, называемые аксионами, никогда не наблюдались, но могут объяснить, почему некоторые странные зеркальные отражения в квантовой физике выглядят не совсем так, как должны.

Поскольку они распадаются на частицы, которые мы видим, мы могли бы их заметить… если они существуют. Пока что эксперименты по их поиску закончились ничем.

2. Большие, темные и немногочисленные:

Вместо того чтобы состоять из материала неизвестного типа, темная материя могла быть просто обычными объектами, которые действуют необычным образом. Одним из кандидатов являются массивные астрофизические компактные гало-объекты (MACHOS) — тяжелые звездообразные тела, которые просто недостаточно светятся.

К сожалению, их недостаточно, чтобы составить полные 85 процентов материи Вселенной.

3. Все объяснения неправильные:

Крайне маловероятно. Но есть шанс, что ученые ошибаются в том, как работает гравитация и что удерживает вместе большие структуры.

Физики постоянно проверяют и повторно проверяют общую теорию относительности Эйнштейна, пытаясь найти малейшее несоответствие на случай, если есть какое-то пространство для маневра, которое могло бы предложить способ объяснения темной материи без необходимости в новых типах частиц или странных объектах.

Пока что общая теория относительности все еще выглядит хорошо.

Все тематические статьи проверяются фактами как правильные и актуальные на момент публикации. Текст и изображения могут быть изменены, удалены или добавлены по решению редакции, чтобы информация оставалась актуальной.

Источники: Фото: NASA/JPL-Caltech