Kaj je temna snov?
Temna snov je vrsta snovi, sestavljena iz majhnih delcev, ki ne vplivajo na navadno snov in ne oddajajo elektromagnetnega sevanja. To pomeni, da ne morejo ustvarjati, odbijati ali absorbirati svetlobe. Iz tega razloga je temna snov prozorna in je ni mogoče videti s prostim očesom.
Ne pozabite, da ko govorimo o snovi, se sklicujemo na katero koli telo ali material, ki zavzema mesto v vesolju in ima maso in prostornino. Temna snov izpolnjuje te značilnosti, čeprav je ni mogoče videti.
Torej, če je temna snov prozorna, kako vemo, da obstaja? Njegov obstoj je znan zaradi učinkov, ki jih povzroča v vesolju, kot sta premik zvezd ali izkrivljanje svetlobe, ki jo oddajajo. Verjame se, da lahko na pojave in druge vpliva temna snov.
Preučevanje temne snovi je izjemnega pomena, saj bi nam omogočilo razumevanje delovanja zvezdnih struktur. Pomagalo bi tudi razvozlati, kaj se je zgodilo v začetnem trenutku, ko je nastalo vesolje, bolj znano kot Veliki pok.
Sestava temne snovi
Čeprav je obstoj temne snovi dejstvo, ki ga dokazuje znanost, ni prav jasno, iz česa je sestavljena. Znano je, da temne snovi ne sestavljajo protoni ali nevtroni (barionska snov). Potem se pojavi obstoj dveh temeljnih komponent:
Nebarionske snovi (WIMP)
Nebarionske snovi bi sestavljali tako imenovani šibki interakcijski masivni delci, bolj znani kot WIMP (iz angleščine, šibko delujoči masivni delci). So delci, manjši od atoma, in imajo sposobnost interakcije z vidno snovjo s silo gravitacije.
Njihov obstoj je hipotetičen in verjame se, da bi bili, če bi obstajali, zelo hladni, imeli veliko maso in bi se premikali zelo počasi.
MACHO-ji
Masivni predmeti galaktičnega haloja ali MACHO-jev (iz angleščine Velik astrofizični kompaktni halo objekt) so sestavljeni iz potujočih planetov, propadlih zvezd in črnih lukenj, ki so vesoljska območja z velikim gravitacijskim vlekom.
Čeprav je možno, da so del temne snovi, bi bil njihov delež zelo majhen glede na WIMP.
Glej tudi Zadeva
Kako je bila odkrita temna snov?
Temna snov je bila načeloma le teorija. Leta 1933 je švicarski astronom in fizik Fritz Zwicky postavil možnost, da obstaja vrsta nezaznavne snovi, ki bi lahko vplivala na gibanja v kopici galaksij, imenovani Koma.
Grozd je niz zvezd, ki se privlačijo med seboj zaradi svoje gravitacijske sile. In Zwicky je z uporabo znanstvene metode odkril, da je bila skupna masa preučenega grozda približno 400-krat večja od izračunane. Iz tega razloga je ugotovil, da obstaja vrsta nevidne snovi, ki celotni skupini zvezd dodaja dodatno maso.
V sedemdesetih letih je astronom Vera Rubin odkrila, da so se zvezde v galaksiji Andromeda premikale z enako hitrostjo, ne glede na njihovo lokacijo. Ta enakomernost v hitrosti je nakazovala, da je bilo nekaj nevidnega značaja, ki je tem zvezdam dodajalo maso.
Rubinov prispevek je bil ključnega pomena pri postavljanju temeljev za obstoj temne snovi, kar je bilo znova in znova dokazano z različnimi opazovanji. Eno najpomembnejših je bilo leta 2005 odkritje galaksije VIRGOHI21, skoraj v celoti sestavljene iz temne snovi.
Leta 2021 je bil pridobljen najbolj podroben zemljevid o porazdelitvi temne snovi, ki ga je ustvaril teleskop Víctor M. Blanco v Čilu. Zemljevid kaže, da je temna snov v vesolju veliko bolj razširjena, kot so sprva verjeli, kar odpira nove pristope na področju astronomije in fizike.
Kako opazujemo temno snov?
Ker je temna snov dejansko prosojna, ni neposredne metode opazovanja, ki bi zlahka dokazala njen obstoj. Vendar obstajajo tudi druge metode. Najbolj uporabljeni so:
Gravitacijske leče
Gravitacijsko leče je pojav, ki se pojavi, ko se svetloba zelo oddaljenega zvezdnega telesa popači v prisotnosti drugega masivnega telesa, kot so galaksija, planet, Sonce itd.
Z merjenjem tega popačenja, ki je v obliki krivulje, določimo maso predmeta, ki ga je povzročil. Ustreznost med maso in svetilnostjo lahko kaže na prisotnost temne snovi, saj večja je svetilnost, več temne snovi vsebuje preučevano telo.
Gama teleskopi
V središču Rimske ceste, naše galaksije, je zelo močan svetlobni halo, sestavljen iz gama žarkov, imenovan presežek GeV Galaktičnega centra. Verjamemo, da ta halo ustvarja temna snov, ki se uniči.
Čeprav temna snov ne more oddajati ali odbijati svetlobe, obstaja hipoteza, da bi trk dveh delcev temne snovi lahko povzročil oddajanje gama žarkov v zelo šibkem obsegu. Ta rezultat se imenuje "izničenje temne snovi".
Teleskopi gama žarkov preslikajo vesolje v iskanju vira, ki izvira iz te vrste svetilnosti, in obstaja sum, da pri iskanju gama žarkov najde tudi temno snov. Najbolj znan je vesoljski teleskop Fermi Gamma Ray.
Temna energija
Čeprav jih je mogoče zamenjati kot sopomenke, sta temna snov in temna energija dva različna pojma.
Temna energija je oblika energije, ki obstaja v vesolju in izvaja tako odbojni pritisk, da preprečuje učinek gravitacije in prispeva k pospešeni širitvi vesolja.
Temna energija predstavlja skoraj 70% mase v vesolju, toda tako kot temna snov tudi o njeni funkciji in sestavi še vedno ni veliko znanega.
Tako temna energija kot temna snov sobivata v vesolju, vendar sta dva neodvisna pojava.
Poglej tudi:
- Vesolje
- mlečna cesta
- Galaxy
