Στο σύμπαν μας, όλα όσα μπορούμε να αγγίξουμε, να δούμε, να μυρίσουμε ή να νιώσουμε είναι μόνο το 5% όλων όσων υπάρχουν . Η ύλη με την οποία έχουμε συνηθίσει να ασχολούμαστε και να βλέπουμε είναι αρκετά σπάνια στο σύμπαν.
Αν γνωρίζουμε μόνο το 5%, τι γίνεται με το υπόλοιπο; Τα στοιχεία δείχνουν ότι το 27% της μάζας και της ενέργειας του σύμπαντος αποτελείται από αυτό που είναι γνωστό ως σκοτεινή ύλη. Αν και η σκοτεινή ύλη παραμένει ένα πραγματικό μυστήριο, τι γνωρίζουμε γι' αυτήν; Ποιος είναι ο σκοπός της;
Σκοτεινή ύλη
Το σύμπαν μας αποτελείται από ύλη και ενέργεια. Έχουμε συνηθίσει να ασχολούμαστε με την ύλη όλες τις ώρες της ημέρας. Ένας υπολογιστής, ένα smartphone, ένα τραπέζι κ.λπ., αποτελούνται όλα από συνηθισμένη ύλη. Ωστόσο, το σύμπαν μας δεν αποτελείται εξ ολοκλήρου από συνηθισμένη ύλη , αλλά από σκοτεινή ύλη.
Αυτή η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι, αλλά είναι αυτή που δίνει σε ολόκληρο το σύμπαν τη δυναμική του. Η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να φανεί επειδή βρίσκεται στα βαθύτερα σημεία του διαστήματος και είναι εξαιρετικά κρύα. Για να παρατηρήσουμε ουράνια σώματα από αυτόν τον μικρό πλανήτη, ανιχνεύουμε ακτινοβολία που ταξιδεύει στο διάστημα. Αυτή η ακτινοβολία μας επιτρέπει να ερμηνεύσουμε την παρουσία της σκοτεινής ύλης.
Η σκοτεινή ύλη δεν εκπέμπει αρκετή ακτινοβολία για να δει, αλλά είναι εκεί και αναλύεται χρησιμοποιώντας όργανα και στατιστική ανάλυση για να δούμε πώς λειτουργεί. Η σκοτεινή ύλη είναι τόσο κρύα και μαύρη που δεν εκπέμπει τίποτα, επομένως δεν μπορεί να φανεί.
Επειδή δεν μπορεί να αναλυθεί, η σύνθεσή του είναι άγνωστη. Συμπεραίνεται ότι μπορεί να αποτελείται από νετρίνα, σωματίδια WIMP, μη φωτεινά νέφη αερίου ή ακόμα και νάνους αστέρες. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τη σχέση αυτών των εννοιών με την προέλευση του σύμπαντος, μπορείτε να διαβάσετε για το αξιόνιο, το σωματίδιο που θα μπορούσε να εξηγήσει τη Μεγάλη Έκρηξη , ή για την αντιύλη και τη σχέση της με το σύμπαν. Σε αυτό το πλαίσιο, μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να μάθετε τι είναι το σύμπαν ή τι είναι ένας γαλαξίας.
Πώς ξέρετε ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη;
Αυτή η ερώτηση είναι αρκετά ενδιαφέρουσα, καθώς εάν δεν μπορεί να αγγιχτεί ή να ανιχνευθεί, είναι αδύνατο να δούμε. Θα μπορούσατε να πείτε ότι η σκοτεινή ύλη είναι μέρος της φαντασίας και της φαντασίας μας, αλλά η επιστήμη βασίζεται σε στοιχεία.
Ενώ είναι αλήθεια ότι η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι μόνο μια υπόθεση, δηλαδή δεν είναι ακόμη ένα αποδεδειγμένο και αποδεδειγμένο γεγονός, υπάρχουν άφθονα στοιχεία που δείχνουν αναμφίβολα ότι υπάρχει.
Ανακαλύφθηκε το 1933, όταν ο F. Zwicky πρότεινε την ύπαρξή του ως εξήγηση για ένα φαινόμενο που δεν θα μπορούσε διαφορετικά να εξηγήσει: η ταχύτητα με την οποία κινούνται οι γαλαξίες δεν ταίριαζε με αυτό που αναμενόταν με βάση προηγούμενες μελέτες και υπολογισμούς. Αυτό είχε ήδη ανιχνευθεί πολύ νωρίτερα από αρκετούς ερευνητές.
Μετά από μερικές περαιτέρω παρατηρήσεις, ανακαλύφθηκε η ύπαρξη μιας μάζας που μεταβάλλει τον χώρο και την βαρυτική αλληλεπίδραση των ουράνιων σωμάτων , αλλά δεν μπορεί να φανεί. Ωστόσο, πρέπει να υπάρχει. Για να παρατηρήσει κανείς τις επιπτώσεις της σκοτεινής ύλης, πρέπει να κοιτάξει μακρινά ουράνια σώματα, όπως άλλους γαλαξίες. Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι τα σμήνη γαλαξιών που παρατηρήθηκαν από το Hubble και η σημασία τους στην κατανόηση της σκοτεινής ύλης. Επιπλέον, αν ενδιαφέρεστε για το θέμα των μαύρων τρυπών , είναι επίσης θεμελιώδεις για τη συζήτηση σχετικά με τη σκοτεινή ύλη.
Σε τι χρησιμεύει η σκοτεινή ύλη;
Αν η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να φανεί, να αγγιχτεί ή να ανιχνευθεί με οποιονδήποτε τρόπο, γιατί θέλουμε να μάθουμε γι' αυτήν; Ουσιαστικά, οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν εξηγήσεις για τη δυναμική του σύμπαντος. Η κίνηση των ουράνιων σωμάτων, η αδράνεια, η Μεγάλη Έκρηξη - όλα έχουν μια εξήγηση αν εισαγάγουμε την παρουσία της σκοτεινής ύλης.
Η σκοτεινή ύλη χρησιμεύει μόνο για να μας δώσει μια βαθύτερη κατανόηση του σύμπαντος. Είναι μια έννοια, μια οντότητα, που μας επιτρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς λειτουργεί η ύλη που γνωρίζουμε, καθώς και να αποκαλύψουμε την ύλη που δεν γνωρίζουμε. Η μελέτη σωματιδίων των οποίων η αλληλεπίδραση είναι τόσο ασθενής μας επιτρέπει να ανακαλύψουμε πτυχές του σύμπαντός μας που δεν θα μπορούσαμε ποτέ να φανταστούμε. Αυτό καθιστά τη σκοτεινή ύλη ένα ανεκτίμητο εργαλείο, κάτι περισσότερο από μια απλή υπόθεση. Και δεν μπορούμε καν να τη δούμε.
Όποια και αν είναι η σκοτεινή ύλη, είναι σαφές ότι είναι σημαντικό δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος που γνωρίζουμε αποτελείται από αυτό. Επιπλέον, θα μπορούσε να μας δώσει πολλές λύσεις σχετικά με τη λειτουργία του σύμπαντός μας.