Tamsioji materija yra pati paslaptingiausia ir inertiškiausia medžiaga Visatoje. Jo gravitacinis poveikis paaiškina galaktikų sukimąsi, klasterių judėjimą ir didžiausio masto struktūras visoje visatoje. Bet mažesniu mastu jis yra per mažas, kad paveiktų Saulės sistemos judėjimą, Žemės materiją ar žmogaus kilmę ir evoliuciją. Nepaisant to, tamsiosios medžiagos sukuriamas sunkumas yra būtinas tokioms žaliavoms, kurios sudaro gyvybę, tokią kaip mes, ir tokią planetą kaip Žemė. Be tamsiosios materijos Visatoje iš viso negali būti gyvenimo.
Žvaigždės sukuria 100% šviesos, kurią matome visatoje, bet tik 2% jos masės. Pažvelgę į galaktikų, klasterių ir kt. Judesius pastebime, kad gravitacinės masės kiekis 50 kartų viršija žvaigždžių masę. Galima pamanyti, kad šį skirtumą gali paaiškinti kitos rūšies įprastos materijos. Galų gale, be žvaigždžių, mes visatoje atradome ir daugybę kitų materijos rūšių:
- „Salik.biz“
- žvaigždės, tokios kaip baltosios nykštukės, neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės, liekanos;
- asteroidai, planetos ir kiti objektai, kurių masė per maža, kad būtų žvaigždės;
- neutralios dujos galaktikose ir tarpas tarp jų;
- dulkes blokuojantys lengvi ir migloti regionai;
- jonizuota plazma, kurios gausu tarpgalaktinėje terpėje.
Prisideda visos šios įprastos materijos formos - arba materija, kurią iš pradžių sudarė tie patys dalykai, kokie mes esame: protonai, neutronai ir elektronai. Visų pirma, dujos ir plazma sudaro daugiau nei visų žvaigždžių visatoje suma. Bet net sudėjus visus šiuos komponentus, mes gauname tik 15–17% viso materijos kiekio, reikalingo gravitacijai paaiškinti. Visam likusiam judesiui, kurį matome, mums reikalinga materijos forma, kuri ne tik skiriasi nuo protonų, neutronų ir elektronų, bet ir neatitinka nė vienos žinomos standartinio modelio dalelės. Mums reikia tam tikros tamsiosios medžiagos.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Nedidelė mokslininkų grupė nepritaria tam tikro nematomo masės šaltinio pridėjimui, tačiau reikia pakeisti gravitacijos dėsnius. Toks modelis turi sunkumų, įskaitant nesugebėjimą atkartoti viso stebėjimų rinkinio, įskaitant atskirų galaktikų judėjimą klasteriuose, kosminį mikrobangų foną, galaktikų klasterių susidūrimus ir stebėtą didelės apimties Visatos struktūros kosminį tinklą. Taip pat yra dar vienas svarbus įrodymas, nurodantis tamsiosios medžiagos egzistavimą. Nustebsite, bet toks yra mūsų egzistavimas.
Tai nustebins jus, kad mums reikia ne tik tamsiosios materijos, kad paaiškintume tokius astrofizinius reiškinius kaip galaktikos sukimasis, klasterių judėjimas ir jų susidūrimai, bet ir paaiškinsime pačią gyvenimo kilmę.
Norėdami suprasti kodėl, turite atsiminti, kad Visata prasidėjo nuo karštos ir tankios būsenos - Didžiojo sprogimo -, kai viskas buvo praktiškai vienalytės atskirų, laisvų, didelės energijos dalelių jūros pavidalu. Visatai aušinant ir plečiantis, susidarė protonai, neutronai ir lengviausi branduoliai (vandenilis, helis, deuteris ir šiek tiek ličio), bet nieko daugiau. Tik prieš dešimtis ar šimtus milijonų metų šis reikalas sugriuvo į pakankamai tankius regionus, kad sudarytų žvaigždes ir galiausiai galaktikas.
Visa tai būtų įvykę, nors šiek tiek kitaip, su tamsiąja medžiaga arba be jos. Bet kad elementai, reikalingi gyvenimui, gausiai plinta - anglis, deguonis, azotas, fosforas, siera -, jie turi būti užuosti masyviausių Visatos žvaigždžių šerdyse. Tai nedaro nei karšto, nei šalto; kad jie galėtų suformuoti kietas planetas, organines molekules ir gyvuoti, jiems pirmiausia reikia mesti šiuos sunkiuosius atomus į tarpžvaigždinę terpę, kur jie vėl taps žvaigždėmis, jau ateinančioms kartoms. Tam reikia supernovos sprogimo.
Mes labai atidžiai stebėjome šiuos sprogimus ir ypač žinome, kaip greitai ši medžiaga išmeta žvaigždes jų mirties metu: tūkstančiais kilometrų per sekundę. (Supernovos „Cas A“liekanos išstūmė medžiagą 5000 ir net 14 500 km / s greičiu!). Nors šis skaičius gali atrodyti mažas, ypač atsižvelgiant į šviesos greitį, atminkite, kad mūsų pačių žvaigždė sukasi apie Pieno kelią tik 220 km / s greičiu. Jei Saulė pasisuktų bent tris kartus greičiau, mes jau būtume už savo galaktikos gravitacijos traukos ribų - mus išmestų.
Supernovos liekanos išstumia sunkesnes medžiagas, tačiau dėl galingo difuzinio, pailgo tamsiosios medžiagos halo gravitacinio patraukimo mes didžiąją dalį šios masės laikysime savo pačių galaktikoje. Laikui bėgant, materija grįš į normalius regionus, kuriuose gausu normalios medžiagos, susidaro neutralūs molekuliniai debesys ir bus pagrindas kitoms žvaigždžių, planetų kartoms ir, kas įdomiausia, organiniams molekuliniams deriniams.
Bet be papildomo galaktiką supančios masyvios tamsiosios medžiagos halo halogenų pritraukimo, didžioji dalis medžiagos, išstumtos iš supernovos, galaktiką paliks amžiams. Jis visada plūdės tarpgalaktinėje aplinkoje, bet niekada netaps ateities žvaigždžių sistemų kartomis. Visatoje be tamsiosios materijos būtų žvaigždės ir galaktikos, tačiau planetos būtų tik dujų milžinai, nebūtų tvirtų pasaulių, nėra skysto vandens ir gyvybės. Be gausybės sunkiųjų elementų, kuriuos teikia daugybės žvaigždžių kartos, molekulinės gyvybės niekada nebūtų.
Pasirodo, kad už visa tai reikia padėkoti už mūsų galaktiką supančios didžiulės tamsiosios medžiagos halo, kuris leido atsirasti anglies pagrindu gyvybei, kuri savo namais pasirinko Žemę ar dar ką nors. Gilindamiesi į visatos principus, suprantame, kad tamsiosios materijos yra būtinos gyvybės atsiradimui. Be jo nebūtų chemijos, sudėtingų elementų, biologijos, tvirtų planetų, gyvybės - ir mūsų.
ILYA KHEL