Qu'est-ce que la matière noire? Y a-t-il une matière sombre?

La question de l'origine de l'univers, de son passé etl'avenir a inquiété les gens depuis des temps immémoriaux. Depuis de nombreux siècles, les théories ont surgi et réfuté, offrant une image du monde, basée sur des données connues. Un choc fondamental pour le monde scientifique a été la théorie de la relativité d'Einstein. Elle a également grandement contribué à la compréhension des processus qui forment l'univers. Cependant, la théorie de la relativité ne pouvait prétendre au titre de vérité en dernière instance, qui ne nécessite aucun ajout. Des technologies améliorées ont permis aux astronomes de faire des découvertes antérieures impensables, ce qui a nécessité une nouvelle base théorique ou une expansion significative des dispositions déjà existantes. L'un de ces phénomènes était la matière noire. Mais à propos de tout dans l'ordre.

Cas de jours passés

Pour comprendre le terme "matière noire", revenons àle début du siècle dernier. À ce moment-là, la notion de l'univers en tant que structure stationnaire a dominé. Pendant ce temps, la théorie générale de la relativité (GRT) supposait que tôt ou tard la force d'attraction conduirait à "l'agrégation" de tous les objets de l'espace en un seul enchevêtrement, l'effondrement gravitationnel se produira. Il n'y a pas de forces de répulsion entre les objets cosmiques. L'attraction mutuelle est compensée par les forces centrifuges, créant un mouvement constant d'étoiles, de planètes et d'autres corps. Ainsi, le système est équilibré.

Afin d'éviter une théoriel'effondrement de l'Univers, Einstein a introduit une constante cosmologique - une quantité qui amène le système à l'état stationnaire requis, mais qui est en fait fictive, sans fondement évident.

Expansion de l'univers

Les calculs et les découvertes de Friedman et Hubble ont montréil n'est pas nécessaire de violer les équations régulières de la relativité générale au moyen d'une nouvelle constante. Il a été prouvé, et aujourd'hui ce fait ne fait pratiquement aucun doute à quiconque que l'Univers se développe, il a commencé une fois, et il ne peut pas continuer avec la stationnarité de la parole. Le développement ultérieur de la cosmologie a conduit à l'émergence de la théorie d'un big bang. La principale confirmation de nouvelles hypothèses est l'augmentation observée avec le temps de la distance entre les galaxies. C'est la mesure de la vitesse de retrait des systèmes spatiaux voisins les uns des autres et a conduit à la formation d'une hypothèse qu'il y a de la matière noire et de l'énergie sombre.

Données non conformes à la théorie

Fritz Zwicky en 1931, puis Jan Oort à1932 et dans les années 1960 ont été engagés dans le comptage de la masse de la matière des galaxies dans la grappe à distance et son rapport avec la vitesse de leur retrait les uns des autres. De temps en temps, les scientifiques sont parvenus aux mêmes conclusions: cette quantité de matière ne suffit pas pour que la gravité créée puisse maintenir ensemble des galaxies se déplaçant à des vitesses aussi élevées. Zwicky et Oort ont suggéré qu'il existe une masse cachée, la matière noire de l'univers, qui ne permet pas aux objets cosmiques de se disperser dans des directions différentes.

Cependant, l'hypothèse a reçu la reconnaissance du monde scientifique seulement dans les années soixante-dix, après l'annonce des résultats de l'œuvre de Vera Rubin.

Elle a construit les courbes de rotation, clairementmontrant la dépendance de la vitesse de la matière dans une galaxie sur la distance qui la sépare du centre du système. Contrairement aux hypothèses théoriques, il s'est avéré que les vitesses des étoiles qui s'éloignent du centre galactique ne diminuent pas, mais augmentent. Expliquer un tel comportement des étoiles ne pourrait être que la présence d'un halo de galaxie, qui remplit la matière noire. L'astronomie était donc confrontée à une partie de l'univers complètement inexplorée.

Propriétés et composition

Ce genre de matière est appelée sombre parce que sonne peut être vu par aucun moyen existant. Sa présence est reconnue par un signe indirect: la matière noire crée un champ gravitationnel, sans émaner complètement des ondes électromagnétiques.

La tâche la plus importante pour les scientifiquesobtenir une réponse à la question de savoir de quoi il s'agit. Les astrophysiciens ont tenté de le «remplir» avec la substance baryonique habituelle (la matière baryonique est constituée de protons plus ou moins étudiés, de neutrons et d'électrons). Dans le halo sombre des galaxies incluses compactes émettant des étoiles légères telles que les naines brunes et énormes, masse approximative à la planète Jupiter. Cependant, de telles hypothèses ne pourraient pas résister à l'épreuve. La matière baryonique, habituelle et connue, ne peut donc jouer un rôle significatif dans la masse cachée des galaxies.

Aujourd'hui, la recherche de composants inconnusengagé dans la physique. Les recherches pratiques des scientifiques sont basées sur la théorie de la supersymétrie du micromonde, selon laquelle pour chaque particule connue il y a une paire supersymétrique. Les voici et composent la matière noire. Cependant, il n'y a eu aucune preuve de l'existence de telles particules, peut-être que c'est le cas dans un proche avenir.

Énergie sombre

La découverte d'un nouveau type de matière n'a pas pris finSurprises, qui ont préparé l'univers pour les scientifiques. En 1998, les astrophysiciens ont présenté une autre occasion de comparer ces théories aux faits. Cette année a été marquée par l'explosion d'une supernova dans une galaxie loin de nous.

Les astronomes ont mesuré la distance et extrêmementont été surpris par les données reçues: l'étoile a éclaté beaucoup plus loin qu'elle n'aurait dû l'être selon la théorie existante. Il s'est avéré que la vitesse d'expansion de l'Univers augmente avec le temps: maintenant elle est beaucoup plus élevée qu'elle ne l'était il y a 14 milliards d'années, quand une grande explosion est supposée se produire.

Comme on le sait, pour accélérer le mouvement du corps, ilvous devez transférer de l'énergie. La force qui force l'expansion de l'univers est devenue connue sous le nom d'énergie sombre. Ce n'est pas une partie moins mystérieuse de l'espace que la matière noire. On sait seulement qu'il est caractérisé par une distribution uniforme dans tout l'univers, et son effet ne peut être enregistré qu'à des distances cosmiques énormes.

Encore une fois, la constante cosmologique

L'énergie noire a secoué la théorie du big bang. Une partie du monde scientifique est sceptique quant à la possibilité d'une telle substance et à l'accélération de l'expansion qu'elle a provoquée. Certains astrophysiciens tentent de faire revivre la constante cosmologique oubliée d'Einstein, qui, encore une fois, dans la catégorie des grandes erreurs scientifiques, peut se transformer en un certain nombre d'hypothèses de travail. Sa présence dans les équations crée une antigravité, ce qui conduit à une accélération de l'expansion. Cependant, certaines conséquences de la présence de la constante cosmologique ne concordent pas avec les données d'observation.

Aujourd'hui, la matière noire et l'énergie noire,qui constituent la majeure partie de la matière dans l'univers, sont des devinettes pour les scientifiques. Il n'y a pas de réponse sans équivoque à la question sur leur nature. De plus, ce n'est peut-être pas le dernier secret qui nous garde de l'espace. La matière noire et l'énergie peuvent devenir une porte d'entrée vers de nouvelles découvertes qui peuvent transformer notre réflexion sur la structure de l'univers.