Шта је тамна материја?
Тамна материја је врста материје коју чине мале честице које не ступају у интеракцију са обичном материјом и не емитују електромагнетно зрачење. То значи да они не могу да генеришу, рефлектују или апсорбују светлост. Из тог разлога, тамна материја је прозирна и не може се видети голим оком.
Запамтите да када говоримо о материји, мислимо на било које тело или материјал који заузима место у свемиру и има масу и запремину. Тамна материја испуњава ове карактеристике иако је није могуће видети.
Па ако је тамна материја прозирна, како знамо да постоји? Његово постојање је познато због ефеката које изазива у свемиру, попут померања звезда или изобличења светлости коју емитују. Верује се да и на појаве и на друге може утицати тамна материја.
Проучавање тамне материје је од највеће важности, јер би нам омогућило да разумемо функционисање звезданих структура. Такође би помогло да се дешифрује шта се догодило током почетног тренутка у коме се свемир формирао, познатији као Велики прасак.
Састав тамне материје
Иако је постојање тамне материје чињеница коју је наука доказала, није баш јасно од чега је сачињена. Оно што је познато је да тамну материју не чине протони или неутрони (барионска материја). Тада настаје постојање две основне компоненте:
Небарионске материје (ВИМП)
Небарионску материју чиниле би такозване масивне честице слабе интеракције, познатије као ВИМП (од енглеског, слабе интеракције масивних честица). Они су честице мање од атома и имају способност интеракције са видљивом материјом силом гравитације.
Њихово постојање је хипотетичко и верује се да би, ако би постојали, било веома хладно, имали би велику количину масе и кретали би се врло споро.
МАЦХО´с
Масивни објекти галактичког ореола или МАЦХО-а (са енглеског Масивни астрофизички компактни хало објекат) чине планете луталице, пропале звезде и црне рупе, које су региони свемира са великим гравитационим повлачењем.
Иако је могуће да су део тамне материје, њихов удео би био врло низак у односу на ВИМП.
Види такође Материја
Како је откривена тамна материја?
Тамна материја је у принципу била само теорија. Швајцарски астроном и физичар Фритз Звицки је 1933. године изнео могућност да постоји врста неоткривене материје која може утицати на кретања која се јављају у јату галаксије званој Кома.
Грозд је скуп звезда које се привлаче због гравитационе силе. И Звицки је, применом научне методе, открио да је укупна маса проучаваног кластера била око 400 пута већа од оне која је израчуната. Из тог разлога, закључио је да постоји врста невидљиве материје која додаје додатну масу целој овој групи звезда.
Седамдесетих година прошлог века астроном Вера Рубин открио је да се звезде у галаксији Андромеда крећу истом брзином без обзира на њихово место. Ова једнообразност у брзини сугерисала је да постоји још нешто невидљивог карактера што је додавало масу овим звездама.
Рубинов допринос је био пресудан у постављању темеља за постојање тамне материје, што је изнова и изнова доказано разним запажањима. Једно од најважнијих било је откриће галаксије ВИРГОХИ21 2005. године, готово у потпуности састављене од тамне материје.
2021. године добијена је најдетаљнија карта о дистрибуцији тамне материје коју је креирао телескоп Вицтор М. Бланцо, смештен у Чилеу. Мапа показује да је тамна материја много раширенија у свемиру него што се у почетку веровало, што отвара нове приступе на пољу астрономије и физике.
Како се посматра тамна материја?
Будући да је тамна материја заправо прозирна, не постоји директна метода посматрања која лако може доказати њено постојање. Међутим, постоје и друге методе. Најкоришћенији су:
Гравитациона сочива
Гравитационо сочиво је појава која се јавља када се светлост врло удаљеног звезданог тела изобличава у присуству другог масивног тела, попут галаксије, планете, Сунца итд.
Мерење овог изобличења, које је обликовано попут криве, користи се за одређивање масе предмета који га је изазвао. Кореспонденција између масе и сјаја може указивати на присуство тамне материје јер што је већа светлост, више тамне материје садржи тело које се проучава.
Гама зрачни телескопи
У средишту Млечног пута, наше галаксије, налази се врло интензиван ореол светлости састављен од гама зрака који се назива Вишак ГеВ Галактичког центра. И верује се да тај ореол генерише тамна материја која себе уништава.
Иако тамна материја не може да емитује или одражава светлост, постоји хипотеза да би судар две честице тамне материје могао да генерише емисију гама зрака на врло слабој скали. Овај резултат се назива „уништавање тамне материје“.
Гама-зрачни телескопи мапирају свемир у потрази за извором који потиче од ове врсте сјаја и сумња се да приликом проналаска гама-зрака проналази и тамну материју. Најпознатији је свемирски телескоп Ферми Гамма Раи.
Тамна енергија
Иако се могу помешати као синоними, тамна материја и тамна енергија су два различита појма.
Тамна енергија је облик енергије која постоји у свемиру и која врши такав одбојни притисак да се супротставља ефекту гравитације и доприноси убрзаном ширењу универзума.
Тамна енергија чини готово 70% масе у свемиру, али попут тамне материје још увек се не зна много о њеној функцији и саставу.
И тамна енергија и тамна материја коегзистирају у универзуму, али то су два независна феномена.
Такође видети:
- Универзум
- Млечни пут
- Галаки
