Учені представили прямі докази існування темної матерії

Спостерігаючи за розподіленням сили тяжіння після зіткнення двох скупчень галактик учені вперше виявили прямі докази існування темної матерії.

Хоч навіть термін ”темна матерія” і дуже відомий, але тривалий час він існував лише теоретично. Торкнувшись поняття темної матерії, не можна спочатку не розповісти про явище гравітації. Чому яблуко падає на землю? Чому величезні галактики у Всесвіті не розпадаються? Фізика вважає, що все це відбувається внаслідок дії гравітації. Відтоді як кілька сотень років тому англійський учений Ісак Ньютон висунув теорію всесвітнього тяжіння, люди завжди вважали, що сила тяжіння прямо пропорційна кількості речовини. Але потім учені, спостерігаючи за іншими галактиками, виявили, що якщо розраховувати гравітацію, виходячи з маси галактики, то зовсім неможливо, щоб колосальні галактики збиралися разом. З цієї причини вчені і висунули поняття ”темної матерії”, таким чином, позбавившись від невідповідностей у законі всесвітнього тяжіння. Та щодо ”темної матерії” із самого початку не стихали дискусії. Багато вчених вважають, що пояснювати, покладаючись на існування ”матерії”, яку не можна бачити і неможливо безпосередньо спостерігати, дуже несерйозно. Вони вважають, що слід переглянути саму теорію всесвітнього тяжіння і виправити формулу гравітації. Але результати недавніх спостережень надали прямі докази існування темної матерії, принаймні зараз люди можуть переконатися, що явище гравітації в основному не виникає від загальновідомої нині матерії.

За повідомленням журналу New Scientist, група астрономів з Аризонского університету за допомогою спостережного рентгенівського телескопа ”Чандра” спостерігали за процесом зіткнення й злиття двох скупчень галактик, що знаходяться на відстані 100 мільйонів світлових років від Сонячної системи в районі сузір'я Кіля. Після зіткнення та злиття галактик, утворилася хмара газу. Проте вчені виявили, що центр гравітаційного поля після злиття зовсім не знаходиться в цій хмарі газу (речовини). Це показує, що сила тяжіння виникає не звідси, а саме від темної матерії. Від різкого зіткнення сталося так, що речовина і темна матерія, яка притягає її, відокремилися одна від одної, внаслідок чого і виникло рідкісне явище, коли можна спостерігати, як речовину покидає гравітаційне поле. За звичайних умов речовина і темна матерія сполучені разом, і існують в одному і тому ж місці.

Для спостереження за гравітаційним полем, вчені використовували явище ”гравітаційної лінзи”. Керівник вищезазначеної групи астрономів Дуглас Кроу говорить, що спостерігаючи цю ділянку у видимому світловому діапазоні, можна виявити дуже виразне явище гравітаційної лінзи, тобто, коли світло, що випромінюється більш віддаленими зірками ”проходить” цю зону, то під дією сильної гравітації відбувається його викривлення. Під час спостережень учені якраз виявили відділення гравітаційного поля від речовини. Це прямо вказує на існування темної матерії.

Учені також пояснили причину взаємного відділення речовини від темної матерії: у результаті удару від зіткнення між атомами виникає електромагнітна взаємодія, яка може лише притягати матерію, зміщуючи її місцеположення. Але електромагнітна взаємодія не впливає на темну матерію, оскільки темна матерія взаємодіє зі звичайною матерією тільки за допомогою гравітації. Це і зумовило явище відділення темної матерії від звичайної речовини, і надало вченим рідкісний шанс отримати прямі докази існування темної матерії.

Щодо природи темної матерії вчені вважають, що у Всесвіті існують частинки невідомого характеру. Їхнє електромагнітне випромінювання та заломлення є надзвичайно слабкими, тому їх неможливо безпосередньо досліджувати. Та матерія, яку ми здатні бачити неозброєним оком, наприклад, галактики, зірки і навіть різні живі організми, у своїй сумарній масі є лише дуже малою частиною Всесвіту. Маса темної матерії перевищує масу звичайної видимої матерії більш ніж у п'ять разів. ”Темну матерію не побачити неозброєним оком, але це зіткнення дозволило нам дізнатися, що у Всесвіті темна матерія дійсно існує. Ми зараз стоїмо всього лише за крок від вирішення цієї загадки”, – сказав Кроу.