Bahan gelap adalah bahan paling misteri dan lengai di alam semesta. Kesan gravitasi menerangkan putaran galaksi, pergerakan kelompok, dan struktur skala terbesar di seluruh alam semesta. Tetapi pada skala yang lebih kecil, terlalu kecil untuk mempengaruhi pergerakan sistem suria, masalah Bumi, atau asal usul dan evolusi manusia. Oleh itu, graviti yang disediakan oleh bahan gelap sangat penting untuk bahan mentah yang membentuk kehidupan seperti kita dan planet seperti Bumi. Tanpa materi gelap, sama sekali tidak akan ada kehidupan di Alam Semesta.
Bintang menghasilkan 100% cahaya yang kita lihat di alam semesta, tetapi hanya 2% jisimnya. Apabila kita melihat pergerakan galaksi, kelompok, dan banyak lagi, kita dapati bahawa jumlah jisim graviti melebihi jisim bintang sebanyak 50 kali. Seseorang akan berfikir bahawa jenis perkara biasa yang lain dapat menjelaskan perbezaan ini. Bagaimanapun, kami menemui banyak jenis bahan lain di alam semesta selain bintang:
- tinggalan bintang seperti kerdil putih, bintang neutron dan lubang hitam;
- asteroid, planet dan objek lain, jisimnya terlalu kecil untuk menjadi bintang;
- gas neutral di galaksi dan ruang di antara mereka;
- habuk yang menyekat kawasan cahaya dan berkabut;
- plasma terion, yang banyak terdapat dalam medium intergalaksi.
Semua bentuk perkara biasa ini - atau jirim yang pada awalnya terdiri daripada perkara yang sama seperti kita: proton, neutron, dan elektron - menyumbang. Gas dan plasma, khususnya, menyumbang lebih banyak daripada jumlah semua bintang di alam semesta. Tetapi walaupun kita menambahkan semua komponen ini bersama-sama, kita hanya memperoleh 15-17% daripada jumlah jirim yang diperlukan untuk menjelaskan graviti. Untuk sisa gerakan yang kita lihat, kita memerlukan bentuk bahan yang tidak hanya berbeza dari proton, neutron dan elektron, tetapi juga tidak sesuai dengan partikel Model yang diketahui. Kita memerlukan sejenis perkara gelap.
Video promosi:
Sekumpulan kecil saintis menentang menambahkan semacam sumber jisim yang tidak kelihatan, tetapi kerana mengubah undang-undang graviti. Model seperti ini mempunyai kesukaran, termasuk ketidakmampuan untuk menghasilkan semula pengamatan yang lengkap, termasuk pergerakan galaksi individu dalam kelompok, latar belakang gelombang mikro kosmik, perlanggaran gugus galaksi, dan rangkaian kosmik raksasa dari struktur skala besar Alam Semesta yang diperhatikan. Terdapat juga bukti penting lain yang menunjukkan adanya materi gelap. Anda akan terkejut, tetapi ini adalah kewujudan kami.
Ini akan mengejutkan anda bahawa kita bukan sahaja memerlukan bahan gelap untuk menjelaskan fenomena astrofizik seperti putaran galaksi, pergerakan kelompok dan perlanggarannya, tetapi juga untuk menjelaskan asal-usul kehidupan.
Untuk memahami sebabnya, anda perlu ingat bahawa Alam Semesta bermula dengan keadaan panas dan lebat - Big Bang - ketika semuanya dalam bentuk lautan zarah bertenaga tinggi bebas yang praktikal dan homogen. Semasa Alam Semesta disejukkan dan diperluas, proton, neutron dan inti paling ringan (hidrogen, helium, deuterium dan sedikit litium) terbentuk, tetapi tidak ada yang lain. Hanya puluhan atau ratusan juta tahun yang lalu bahawa perkara ini runtuh ke kawasan yang cukup padat untuk membentuk bintang dan, akhirnya, galaksi.
Semua ini akan berlaku, walaupun dengan cara yang sedikit berbeza, dengan atau tanpa bahan gelap. Tetapi untuk unsur-unsur yang diperlukan agar kehidupan berkembang pesat - karbon, oksigen, nitrogen, fosforus, sulfur - mereka mesti dileburkan di teras bintang-bintang paling besar di alam semesta. Ia menjadikan kita tidak panas atau sejuk; agar mereka dapat membentuk planet pepejal, molekul organik dan kehidupan, mereka pertama kali perlu membuang atom-atom berat ini ke medium antarbintang, di mana mereka akan menjadi bintang yang sudah ada pada generasi akan datang. Ini memerlukan letupan supernova.
Kami menyaksikan letupan ini dengan terperinci dan tahu, khususnya, seberapa cepat bahan ini dikeluarkan dari bintang-bintang dalam masa kematian mereka: pada ribuan kilometer sesaat. (Sisa-sisa bahan supernova Cas A dikeluarkan pada kelajuan 5000 dan bahkan 14.500 km / s!). Walaupun bilangan ini kelihatan kecil, terutamanya memandangkan kecepatan cahaya, ingatlah bintang kita sendiri mengorbit di Bima Sakti dengan kecepatan hanya 220 km / s. Sekiranya Matahari berputar sekurang-kurangnya tiga kali lebih cepat, kita sudah berada di luar tarikan graviti galaksi kita - kita akan dihalau.
Sisa supernova mengeluarkan bahan yang lebih berat, tetapi berkat tarikan graviti yang kuat dari lingkaran cahaya gelap yang memanjang, kita akan menahan sebahagian besar jisim ini di dalam galaksi kita sendiri. Lama kelamaan, jirim ini akan kembali ke kawasan normal yang kaya dengan bahan normal, membentuk awan molekul neutral dan menjadi asas generasi bintang, planet dan, yang paling menarik, gabungan molekul organik.
Tetapi tanpa tarikan tambahan dari lingkaran materi gelap yang mengelilingi galaksi, sebahagian besar bahan yang dikeluarkan dari supernova akan meninggalkan galaksi itu selamanya. Ia akan sentiasa melayang di persekitaran intergalaksi, tetapi tidak akan menjadi sebahagian daripada sistem bintang generasi akan datang. Di Alam Semesta tanpa bahan gelap, kita akan mempunyai bintang dan galaksi, tetapi planet-planet itu hanya raksasa gas, tidak akan ada dunia yang padat, tidak ada air dan kehidupan cair. Tanpa banyak unsur berat yang dibekalkan oleh generasi bintang besar, kehidupan berasaskan molekul tidak akan pernah wujud.
Ternyata lingkaran cahaya dari bahan gelap yang mengelilingi galaksi kita, yang memungkinkan munculnya kehidupan berdasarkan karbon, yang memilih Bumi sebagai rumahnya - atau sesuatu yang lain - patut berterima kasih untuk semua ini. Semasa kita menyelami lebih mendalam dan mendalam tentang prinsip-prinsip alam semesta, kita memahami bahawa materi gelap sangat diperlukan untuk penampilan kehidupan. Tanpa itu, tidak akan ada kimia, unsur kompleks, biologi, planet padat, kehidupan - dan kita.
ILYA KHEL
