Sehingga kini, para saintis belum dapat membuktikan secara jelas tentang kewujudan "bahan gelap", yang kononnya terdiri dari sebahagian besar alam semesta kita.
"Bahan gelap" yang mengelilingi galaksi di seluruh alam semesta tidak dapat dilihat kerana tidak memantulkan cahaya. Kehadirannya hanya dapat diperhatikan oleh kesan graviti yang ada pada planet dan bintang.
Walaupun eksperimen bernilai $ 2 bilion dilakukan di Stesen Angkasa Antarabangsa dan menunjukkan tanda-tanda kewujudan "bahan gelap", ia tidak pernah diperhatikan secara langsung.
Lubang di langit
Petunjuk pertama bahawa ada sesuatu yang salah dengan mengira jisim Alam Semesta muncul pada pertengahan 30-an abad XX. Ahli astronomi Switzerland Fritz Zwicky mengukur kelajuan galaksi di gugus Coma (dan ini adalah salah satu kelompok terbesar yang diketahui oleh kita, ia merangkumi ribuan galaksi) yang mengorbit pusat umum.
Hasilnya tidak menggalakkan: kelajuan galaksi ternyata jauh lebih tinggi daripada yang diharapkan berdasarkan jumlah jisim kluster yang diperhatikan. Ini bermaksud jisim Coma Cluster yang sebenarnya jauh lebih besar daripada jisim yang dapat dilihat. Tetapi jumlah materi utama yang ada di kawasan Alam Semesta ini, untuk beberapa sebab, tetap tidak dapat dilihat dan tidak dapat diakses untuk pemerhatian langsung, yang menampakkan dirinya hanya secara gravitasi, iaitu hanya sebagai massa.
40 tahun selepas karya Zwicky, pada tahun 70-an, ahli astronomi Amerika, Vera Rubin mengkaji kelajuan putaran di sekitar galaksi pusat jirim yang terletak di pinggir galaksi. Pengukuran menunjukkan bahawa bagi banyak galaksi kelajuan ini tetap hampir pada jarak yang sangat ketara dari pusat.
Video promosi:
Hasil ini dapat ditafsirkan hanya dengan satu cara: ketumpatan jirim dalam galaksi seperti itu tidak berkurang ketika bergerak dari pusat, tetapi tetap hampir tidak berubah. Oleh kerana ketumpatan bahan yang dapat dilihat (terkandung dalam bintang dan gas antar bintang) dengan cepat turun ke pinggiran galaksi, ketumpatan yang hilang mesti disediakan oleh sesuatu yang kita, kerana sebab tertentu, tidak dapat kita lihat.
Paradoks galaksi
Untuk penjelasan kuantitatif mengenai pergantungan yang diperhatikan dari kadar putaran pada jarak ke pusat galaksi, diperlukan "sesuatu" yang tidak kelihatan ini kira-kira 10 kali lebih besar daripada perkara yang biasa dilihat. "Sesuatu" ini disebut "benda gelap" dan masih menjadi misteri paling menarik dalam astrofizik.
Bukti penting lain mengenai kehadiran "bahan gelap" di dunia kita berasal dari pengiraan yang mensimulasikan pembentukan galaksi, yang bermula kira-kira 300 ribu tahun selepas bermulanya Big Bang. Perkara yang seharusnya tidak dikumpulkan dalam galaksi, yang kita perhatikan pada zaman moden. Masalah ini disebut paradoks galaksi, dan sejak sekian lama ia dianggap sebagai hujah serius terhadap teori Big Bang.
Tetapi, jika kita menganggap bahawa zarah-zarah bahan biasa di Alam Semesta awal dicampurkan dengan zarah-zarah "zat gelap" yang tidak dapat dilihat, maka dalam pengiraan semuanya jatuh ke tempatnya.
Ternyata yang tidak asing lagi dan nampaknya dikaji dengan terperinci tentang dunia yang dapat dilihat, yang baru-baru ini kita anggap hampir difahami, hanyalah tambahan kecil bagi sesuatu yang sebenarnya terdiri daripada Alam Semesta.
Dunia cermin
Pada tahun 1995, Teleskop Hubble memperhatikan bahawa salah satu bintang dari Awan Magellan Besar menyala lebih terang. Cahaya ini berlangsung lebih dari tiga bulan, tetapi kemudian bintang kembali ke keadaan semula jadi. Dan enam tahun kemudian, objek yang hampir tidak bercahaya muncul di sebelah bintang. Adalah kerdil dingin yang, melewati 600 tahun cahaya dari bintang, membuat lensa graviti yang menguatkan cahaya. Pengiraan telah menunjukkan bahawa jisim kerdil ini hanya 5-10% daripada jisim Matahari.
Akhirnya, teori relativiti umum secara jelas menghubungkan kadar pengembangan Alam Semesta dengan kepadatan rata-rata jirim yang terkandung di dalamnya. Sekiranya pada hakikatnya kepadatan Alam Semesta sama dengan yang kritikal, ini bukanlah kebetulan yang tidak disengajakan, tetapi merupakan akibat dari beberapa harta asas dunia kita, yang masih belum dapat difahami dan difahami.
Walau bagaimanapun, teori baru menyatakan bahawa "bahan gelap" mungkin mengandungi "dunia cermin" yang dapat mengubah pemahaman kita tentang alam semesta.
Teleskop Planck mengumpulkan data mengenai saat-saat yang mengikuti Big Bang 13.8 bilion tahun yang lalu, menunjukkan bahawa beberapa perkara misteri merangkumi 26.8 peratus perkara di alam semesta - lebih banyak daripada yang difikirkan sebelumnya.
Perkara biasa - galaksi dan planet, yang dapat kita amati secara langsung, hanya sekitar 4.9 peratus. Dan segala yang lain adalah "tenaga gelap" yang lebih misterius, yang, menurut para saintis, bertanggungjawab untuk pengembangan Alam Semesta.
Fenomena baru
Tahun ini, pasukan penyelidik antarabangsa mengumumkan bahawa alat pengesan sinar kosmik di ISS telah mengesan tanda pertama kewujudan "bahan gelap."
Hasil ini datang ketika Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), dilancarkan ke angkasa dua tahun lalu, menemui tanda-tanda fenomena fizikal baru yang boleh menjadi perkara aneh dan tidak diketahui sehingga kini.
Kesimpulan saintis berdasarkan pada kelebihan positron yang diperhatikan - zarah subatom bermuatan positif. Letupan positron yang dapat dikesan dapat dibuat dengan mati "bahan gelap" - zat yang sangat penting bagi alam semesta kita sehingga menentukan susunan bintang dan planet.
Penyelesaian utama untuk misteri kemunculan bahan misteri dapat membuka bidang kajian baru bagi kita, termasuk kemungkinan adanya pelbagai alam semesta dan dimensi lain.
