Iki šiol mokslininkams nepavyko vienareikšmiškai įrodyti „tamsiosios materijos“, kurią tariamai sudaro didžioji dalis mūsų visatos, egzistavimo.
„Tamsiosios medžiagos“, gaubiančios galaktikas visoje visatoje, nematoma, nes ji neatspindi šviesos. Jo buvimą galima pastebėti tik dėl gravitacinio poveikio, kurį jis daro planetoms ir žvaigždėms.
- „Salik.biz“
Nepaisant 2 milijardų dolerių vertės eksperimento, atlikto Tarptautinėje kosminėje stotyje ir rodančio „tamsiosios medžiagos“egzistavimo požymius, jis niekada nebuvo tiesiogiai stebimas.
Skylės danguje
Pirmasis požymis, kad kažkas negerai skaičiuojant Visatos masę, pasirodė XX amžiaus 30-ųjų viduryje. Šveicarų astronomas Fritzas Zwicky išmatavo greitį, kuriuo galaktikos Coma klasteryje (ir tai yra viena didžiausių mums žinomų klasterių, apimanti tūkstančius galaktikų) skrieja aplink bendrą centrą.
Rezultatas atgraso: paaiškėjo, kad galaktikų greitis yra daug didesnis, nei galima būtų tikėtis remiantis stebėta bendra spiečiaus mase. Tai reiškė, kad tikroji „Coma Cluster“masė buvo daug didesnė už matomą masę. Bet pagrindinis materijos kiekis, esantis šiame Visatos regione, dėl tam tikrų priežasčių lieka nematomas ir neprieinamas tiesioginiam stebėjimui, pasireiškiantis tik gravitaciniu būdu, tai yra, tik kaip masė.
Praėjus 40 metų po Zwicky darbo, aštuntajame dešimtmetyje, amerikiečių astronomas Vera Rubinas tyrė sukimosi greitį aplink galaktikos materijos centrą, esantį galaktikų periferijoje. Matavimai parodė, kad daugelyje galaktikų šis greitis išlieka beveik pastovus labai dideliu atstumu nuo centro.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šie rezultatai gali būti interpretuojami tik vienu būdu: materijos tankis tokiose galaktikose nesumažėja judant nuo centro, bet beveik nesikeičia. Kadangi matomos medžiagos (esančios žvaigždėse ir tarpžvaigždinėse dujose) tankis greitai krenta link galaktikos periferijos, trūkstamą tankį turi suteikti tai, ko mes dėl tam tikrų priežasčių negalime pamatyti.
Galaktikos paradoksas
Norint kiekybiškai paaiškinti stebimas sukimosi greičio priklausomybes nuo atstumo iki galaktikų centro, reikia, kad šis nematomas „kažkas“būtų maždaug 10 kartų didesnis už įprastą matomą materiją. Šis „kažkas“buvo vadinamas „tamsiąja materija“ir iki šiol išlieka intriguojančia astrofizikos paslaptimi.
Kitas svarbus „tamsiosios materijos“buvimo mūsų pasaulyje įrodymas yra atliktas skaičiavimais, imituojančiais galaktikų formavimąsi, kurie prasidėjo maždaug 300 tūkstančių metų nuo Didžiojo sprogimo pradžios. Medžiaga tiesiog neturėjo būti kaupiama galaktikose, kurias mes vis dėlto stebime šiuolaikinėje epochoje. Ši problema buvo vadinama galaktikos paradoksu ir ilgą laiką buvo laikoma rimtu argumentu prieš Didžiojo sprogimo teoriją.
Tačiau jei darysime prielaidą, kad ankstyvojoje Visatoje paprastosios materijos dalelės buvo sumaišytos su nematomos „tamsiosios materijos“dalelėmis, tada skaičiavimuose viskas patenka į savo vietas.
Pasirodo, pažįstamos ir, atrodo, išstudijuotos matomo pasaulio detalės, kurias mes visai neseniai laikėme beveik suprastomis, yra tik mažas priedas prie to, ką iš tikrųjų sudaro Visata.
Veidrodinis pasaulis
1995 m. Hablo teleskopas pastebėjo, kad viena iš didžiojo Magelano debesų žvaigždžių pražysta ryškiau. Šis švytėjimas truko daugiau nei tris mėnesius, tačiau tada žvaigždė grįžo į savo natūralią būseną. O po šešerių metų šalia žvaigždės pasirodė vos šviečiantis objektas. Tai buvo šaltas nykštukas, kuris, prabėgus 600 šviesmečių nuo žvaigždės, sukūrė gravitacinį lęšį, kuris sustiprina šviesą. Skaičiavimai parodė, kad šios nykštukės masė yra tik 5–10% Saulės masės.
Galiausiai bendroji reliatyvumo teorija vienareikšmiškai susieja Visatos plėtimosi greitį su joje esančios medžiagos vidutiniu tankiu. Jei iš tikrųjų Visatos tankis yra tiksliai lygus kritiniam, tai negali būti atsitiktinis sutapimas, bet yra kažkokios pagrindinės mūsų pasaulio savybės, kurią dar reikia suprasti ir suprasti, pasekmė.
Tačiau naujojoje teorijoje teigiama, kad „tamsiojoje materijoje“gali būti „veidrodinis pasaulis“, kuris gali pakeisti mūsų supratimą apie visatą.
Planko teleskopas surinko duomenis apie tuos laikus, kurie vyko po Didžiojo sprogimo prieš 13,8 milijardo metų, parodydami, kad kažkokia paslaptinga materija sudaro 26,8 procento visatos materijos - daugiau, nei manyta anksčiau.
Įprasta materija - galaktikos ir planetos, kurias galime tiesiogiai stebėti, sudaro tik apie 4,9 proc. O visa kita yra dar paslaptingesnė „tamsi energija“, kuri, pasak mokslininkų, yra atsakinga už Visatos plėtimąsi.
Naujas reiškinys
Šiais metais tarptautinė tyrėjų komanda paskelbė, kad kosminis spinduliuotės detektorius, esantis ISS, aptiko pirmuosius „tamsiosios medžiagos“buvimo ženklus.
Šie rezultatai atsirado tada, kai prieš dvejus metus į kosmosą paleistas alfa magnetinis spektrometras (AMS) atrado naujo fizinio reiškinio, kuris gali būti keistas ir iki šiol nežinomas, požymius.
Mokslininkų išvados grindžiamos pastebėtu pozitronų - teigiamai įkrautų subatominių dalelių - pertekliumi. Aptiktą pozitronų sprogimą galima sukurti mirštant „tamsiajai medžiagai“- medžiagai, kuri yra tokia svarbi mūsų Visatoje, kad ji nustato žvaigždžių ir planetų išdėstymą.
Galutinis paslaptingos materijos atsiradimo paslapties sprendimas gali mums atverti visiškai naujas studijų sritis, įskaitant galimybę egzistuoti kelioms visatoms ir kitoms dimensijoms.