|
"Тёмная материя" находится в броуновском движении
|
|
|
Галактика NGC 720. Её строение свидетельствует о наличие вокруг неё большого количества тёмной материи.
|
|
|
|
4% "обычной" атомарной материи, 23% — тёмной материи и 73% — "тёмной энергии" — так современная наука представляет себе "соотношение сил" во Вселенной. Про "тёмную энергию" и "тёмную материю" никто ничего толком не знает. Их пытаются вычислить по поведению, а поведение у них странное.
|
|
|
|
|
|
"Тёмной" материей принято называть вещество, оказывающее ощутимое гравитационное воздействие на крупные космические объекты. При этом никакого излучения от этого вещества не регистрируется, оттуда и термин "тёмная".
|
|
|
|
|
|
А раз его не видно, то откуда астрономы вообще взяли его? Дело в том, что вращение звёзд вокруг центров галактики, а также движение самих галактик выглядит так, словно масса этих галактик гораздо больше той, которой обладают видимые — в любом диапазоне — объекты.
|
|
|
|
В качестве наиболее убедительного доказательства приводились результаты исследования галактики NGC 720 телескопом Chandra.
|
|
|
|
|
|
Как выяснилось, она, галактика эта, окутана несколько сплющенным, эллипсоидным облаком раскалённого газа, чья ориентация отличается от ориентации видимой части галактического вещества.
|
|
|
|
По мнению учёных, форма и ориентация этого газового облака указывает на то, что он заключён в гало тёмной материи, имеющее форму яйца, которое выполняет роль дополнительного источника гравитации.
|
|
|
|
|
|
Это гало должно иметь массу в пять-десять раз большую, чем совокупная масса всех звёзд в данной галактике, в противном случае газ просто бы разлетелся во все стороны.
|
|
|
|
|
|
Кроме того, наблюдения Chandra подтвердили теорию "холодной тёмной материи", согласно которой эта загадочная субстанция состоит из медленно перемещающихся частиц, взаимодействующих друг с другом и с "нормальной" материей только через гравитацию.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чун-Пей Ма, Калифорнийский университет в Беркли.
|
|
|
|
|
|
Однако вопросов остаётся много. И поскольку вычислить "тёмную материю" можно только теоретически, именно это и пытаются сделать.
|
|
|
|
|
|
А результаты получаются довольно странные.
|
|
|
|
|
|
Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley), Чун-Пей Ма (Chung-Pei Ma) и Эд Бертшингер (Ed Bertschinger) произвели компьютерную симуляцию частиц тёмной материи — исходя, очевидно, из тех данных, которыми наука располагается на данный момент.
|
|
|
|
|
|
Выяснилось два очень любопытных момента. Во-первых, движение тёмной материи напоминает движение материи обычной, видимой. Во-вторых (и это проистекает из первого), тёмная материя может оказаться не чем-то всепроникающим, а собираться в "облака", вращающиеся вокруг галактик.
|
|
|
|
|
|
Ма и Бертшингер наблюдали, как миллионы частиц этой "теоретической" материи ведут себя на протяжении миллиардов лет. Выяснилось, что их движение очень напоминает хаотичные метания разноразмерных частиц в газе.
|
|
|
|
|
|
Более того, каждое движение каждой частицы такой "тёмной" материи можно предсказать с помощью одного очень старого уравнения, выведенного около столетия назад Альбертом Эйнштейном.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наглядная иллюстрация броуновского движения.
|
|
|
|
|
|
Уравнения, которое описывает броуновское движение.
|
|
|
|
|
|
Если Ма и её коллега не допустили каких-то фундаментальных ошибок, то это может означать, что тёмная материя не пронизывает всё в галактиках, и даже не окружает их плотным "саваном", а скапливается в очень тяжёлые (в миллионы раз более массивные, нежели наше Солнце) сгустки, вращающиеся вокруг галактик.
|
|
|
|
|
|
Если эти скопления существуют, то их гравитационные поля должны искривлять движение света от далёких объектов (например, сверхновых), — считает астроном Сол Пёрлматтер (Saul Perlmutter) из Национальной лаборатории имени Лоренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory). По его словам, дальнейшее изучение умирающих звёзд позволят это подтвердить или опровергнуть.
|
|
|
|
|
|
Факт, однако, что гравитационные линзы, усиливающие свет от очень далёких объектов, наблюдаются довольно часто.
|
|
|
|
|
|
Больше того, буквально на днях было объявлено об обнаружении галактик, в которых тёмной материи нет вовсе.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравитационные линзы усиливают свет от далёких объектов.
|
|
|
|
|
|
На последок хотелось бы сказать следующее. Познания человечества в области физики ограничены очень узким пространством и очень непродолжительным, по вселенским масштабам, промежутком времени. То, что законы физики (в отличие от наших представлений о нём) вроде бы не менялись за те несколько столетий, в течение которых учёные занимаются изучением окружающего мира, по большому счёту ни о чём не говорит.
|
|
|
|
|
|
Качество теоретических выкладок оценивается по тому, насколько они вписываются в общепринятые представления. Но совпадения с этими представлениями ещё не гарантируют совпадения с истиной. "Тёмная материя" и "Тёмная энергия", которую также называют видом материи, — это лежачее бревно, о которое споткнулись общепринятые прежде теории строения Вселенной.
|
|
|
|
|
|
Теперь учёные силятся найти хоть что-то, роднящее "тёмные" виды вещества с миром "обычной" материи. Броуновское движение, возможно, как раз один из таких "мостов".
|
|
|
|
|
|
С другой стороны, если правда, что тёмная материя собирается небольшие скопления, вращающиеся вокруг галактик, то не может ли случиться так, что они в дальнейшем окажутся проассоциированы с более "знакомыми" объектами?
|
|
|
|
Источник:membrana 16 апреля 2003
|
