Mana-mana daripada kita sekurang-kurangnya pernah mendengar tentang "perkara gelap", tetapi tidak semua orang dapat menerangkan dengan tepat apa itu. Mungkin tidak akan memerlukan penjelasan ini, kerana penyelidikan terbaru mempertanyakan keberadaan "materi gelap" seperti itu.
ANALISA GALAKTIK
Hipotesis "materi gelap" muncul dalam usaha untuk memahami sifat anomali yang diperhatikan oleh para astronom.
Pada tahun 1922, orang Belanda Jacobus Kaptein, yang mempelajari gerakan bintang, sampai pada kesimpulan bahawa bahagian penting dari masalah di Galaxy tidak dapat dilihat - dalam karyanya, mungkin, istilah "Dark Matter" pertama kali digunakan. Sepuluh tahun kemudian, hipotesis itu disokong oleh ahli astronomi radio Jan Oort, tetapi menjadi semakin luas setahun kemudian, ketika ahli astrofizik Switzerland Fritz Zwicky mengira kecepatan radial lapan galaksi yang terletak di pinggir kluster Coma (buruj Coma), dan membandingkan data yang diperoleh dengan data yang serupa, tetapi dikira dengan menggunakan kecerahan jelas kluster. Dia mendapati bahawa untuk mengekalkan kestabilan, jumlah jisim gugus mestilah empat ratus kali lebih besar daripada jisim bintangnya. Berdasarkan ini, Zwicky mencadangkan bahawa terdapat bekalan jirim yang banyak dalam kelompok, yang tetap tidak dapat dilihat oleh kami,tetapi mempunyai kesan graviti terkuat pada galaksi. Zwicky melakukan kesalahan dalam pengiraan dengan urutan besarnya, tetapi pengukuran yang lebih berhati-hati disahkan: jisim kluster Coma, jika dihitung dengan dua cara yang berbeza, tidak akan berkumpul dalam hasilnya dengan ketara!
Namun, sebelum membuat generalisasi, diperlukan untuk membuktikan bahawa kesan seperti itu tersebar luas di ruang yang dapat dijangka. Pada tahun 1939, ahli astronomi Amerika, Hores Babok, mempelajari galaksi M 31 (Andromeda Nebula) yang terdekat, mendapati bahawa kecepatan putaran bintang di sekitar pusatnya tidak menurun, seperti yang diramalkan oleh mekanik cakerawala, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak, tetapi tetap hampir tetap. Ini bermaksud bahawa galaksi sepanjang keseluruhannya mengandungi jisim ketara perkara yang tidak dapat dilihat. Babok, bagaimanapun, tidak mengaitkan anomali dengan "materi gelap" yang tidak dapat difahami, tetapi menyarankan bahawa di bahagian luar M 31 beberapa proses sedang berlangsung yang mengubah dinamika.
GELAP GELAP
Video promosi:
Ahli astronomi kembali ke hipotesis "bahan gelap" pada tahun 1960-an, ketika instrumen baru yang tepat untuk mempelajari Alam Semesta muncul. Dan pada tahun 1975, Vera Rubin dan Kent Ford bercakap dalam sebuah persidangan Persatuan Astronomi Amerika, yang mengatakan bahawa mereka telah berjaya memperoleh data yang boleh dipercayai yang menunjukkan ketidakcocokan yang signifikan antara teori taburan massa di galaksi dan kenyataan yang diamati. Para saintis menggunakan spektrograf paling moden, yang memungkinkan untuk menentukan kelajuan putaran cabang galaksi lingkaran walaupun "jika dilihat dari tepi." Dan mereka mendapati bahawa sebilangan besar bintang di galaksi bergerak di orbitnya dengan halaju sudut yang sama, mengesahkan andaian luar biasa: ketumpatan jisim di galaksi diagihkan secara merata. Selepas tiga tahun lagi, pemerhatian tersebut disahkan secara bebas.dan pada tahun 1980 masyarakat astronomi akhirnya mengakui kesahihan kesimpulan. Pada masa yang sama, Rubin menyatakan bahawa agar teori itu selaras dengan praktik, galaksi mesti mengandungi sejumlah perkara yang tidak kelihatan enam kali lebih besar daripada yang dapat kita lihat melalui teleskop.
Pada masa yang sama, bukti lain mula tiba. Pertama, kajian gerakan dalam sistem galaksi berganda mengungkapkan pengaruh besar dari "bahan gelap", yang jelas melanggar undang-undang klasik mekanik langit. Kedua, tanpa adanya galaksi elips "materi gelap" dengan cepat akan kehilangan gas panas mereka, yang tidak diperhatikan. Ketiga, "bahan gelap" itu sendiri membongkok cahaya, yang terungkap dalam pengaruh lensa graviti.
Hari ini secara umum diterima bahawa bahagian "bahan gelap" adalah 84.5% dari semua bahan yang terdapat di alam semesta.
MENCARI YANG TIDAK DIKETAHUI
Idea "bahan gelap" ternyata diminati oleh ahli kosmologi apabila mereka tidak dapat mengesan ketidak homogenan dalam sinaran relik (latar belakang gelombang mikro kosmik) yang diramalkan oleh teori asal usul Alam Semesta dan menjelaskan kemunculan struktur galaksi melalui ini. Pengenalan beberapa zarah ke dalam model, yang hampir tidak berinteraksi dengan bahan biasa, tetapi sangat berat, memungkinkan untuk melewati kesukaran. Namun, pada awal tahun 1990-an, ketidak homogenan radiasi relik telah terungkap dengan menggunakan COBE orbital observatorium. Nampaknya soalan itu ditutup, tetapi "perkara gelap" telah memikat para saintis sehingga mereka tidak meninggalkannya, tetapi, sebaliknya, mulai mencari "pembawa" di peringkat subatomik.
Masalahnya ialah "bahan gelap" tidak berinteraksi dengan sinaran elektromagnetik (termasuk cahaya yang dapat dilihat), sehingga tidak dapat dikesan dengan kaedah tradisional. Lebih buruk lagi, kajian pergerakan empat ratus bintang yang terletak dalam radius 13,000 tahun cahaya dari Matahari tidak menunjukkan pengaruh "zat gelap", dan para saintis harus menyimpulkan bahawa ia dapat diabaikan di wilayah angkasa kita (sekitar 500 gram pada volume dunia), iaitu mendaftarkan zarah bahan tersebut sangat sukar, jika tidak mustahil. Ahli fizik cuba menyelesaikan masalah secara teoritis, dengan menentukan parameter zat hipotesis berdasarkan Model Piawai unsur zarah. Neutrinos (tetapi terlalu ringan) dan zarah-zarah hipotetis seperti paksi, kosmon, graviton, geijinos, wimps, dianggap sebagai calon.monopol magnet, dll. Penyebaran "zat gelap" yang diamati di ruang angkasa juga menimbulkan pertanyaan: bagaimanapun, jika ia berinteraksi dengan bahan biasa melalui graviti, maka ia harus ditarik ke pusat galaksi dengan cara yang sama seperti jirim biasa, tetapi ini tidak berlaku.
Jelas bahawa keanehan dalam tingkah laku "materi gelap" menimbulkan protes naluri dari sejumlah ahli fizik, sehingga mereka enggan mengenali keberadaannya, menjelaskan anomali dalam penyebaran massa galaksi dengan cara lain. Sebagai contoh, Vera Rubin yang disebutkan di atas percaya bahawa adalah lebih bijak untuk menyempurnakan teori klasik daripada memperkenalkan kelas zarah subatomik yang baru pada model. Dia adalah penyokong Modifikasi Newtonian Dynamics (MOND), yang dicadangkan oleh Mordechai Milgrom pada tahun 1983 dan masih kecil.
Namun, penyelidikan terbaru, nampaknya, akan segera memaksa dunia ilmiah untuk mempertimbangkan semula sikapnya terhadap "perkara gelap". Sekumpulan ahli fizik dari University of Case Western Reserve (Cleveland, Ohio) menerbitkan artikel pada 19 September 2016, yang menganalisis hasil pengamatan 153 galaksi menggunakan teleskop inframerah Spitzer, dan kedua galaksi spiral seperti kita dan galaksi bentuk tidak teratur jatuh ke bidang pandangan, dan galaksi gergasi dan kerdil. Kajian ini dilakukan untuk menjelaskan tahap pengaruh "bahan gelap" pada putaran bintang. Dan tiba-tiba ternyata tidak ada pengaruh sama sekali, dan anomali yang diketahui dijelaskan dengan sempurna oleh penyebaran bahan normal.
Penulis penemuan menunjukkan bahawa hasilnya pada dasarnya bertentangan dengan yang sebelumnya, kerana untuk pertama kalinya untuk menganggarkan jisim objek astronomi yang jauh, gambar digunakan dalam jarak inframerah, dan bukan dalam cahaya yang dapat dilihat. Sebilangan besar objek ini kelihatan sangat samar, yang mungkin menyebabkan kesalahan dalam mengira jisim sebenarnya.
Sekiranya data disahkan, maka model kosmologi, yang berdasarkan hipotesis kewujudan "materi gelap", dapat ditolak dengan selamat, dan bahkan tanpa perlu mengkaji semula fizik klasik.
Anton Pervushin
