Что такое Темная материя?

Темная материя - это таинственная форма материи, которая оказывает гравитационное воздействие на обычную материю, но ее нельзя наблюдать никакими другими средствами. В то время как обычные материальные облака могут быть обнаружены с помощью их звездной активности, рассеяния света, радиоизлучений и других средств, облака темной материи невидимы для подавляющего большинства наших приборов. Все же они составляют 90% - 99% вещества во вселенной.

В 30-х годах астрономы Фриц Цвикки и Синклер Смит провели анализ скорости галактик в больших скоплениях галактик Дева и Кома. Они обнаружили, что все галактики движутся в десять-сто раз быстрее, чем они должны быть, учитывая оценки, основанные на наблюдаемой звездной плотности. Что-то невидимое создавало дополнительную гравитацию.

Хотя первоначальные наблюдения Цвики и Смита, по-видимому, дают убедительные доказательства темной материи, не все космологи были убеждены. Поскольку эти галактические скопления были так далеко, было трудно точно измерить независимые скорости каждой галактики в масштабе всего лишь десятилетий. Более веские доказательства появились в 70-х годах, когда такие ученые, как Рубин, Фриман и Пиблз, начали анализировать кривые вращения галактик. Звезды в спиральных галактиках, таких как наша собственная, движутся вокруг ядра галактики быстрее, чем указывает их наблюдаемая масса.

В конце концов было обнаружено, что все галактики содержат гало темной материи, которые простираются далеко за пределы галактики, обозначенной через телескоп. Говорят, что эти гало состоят из MACHO (Массивных Астрофизических Компактных Объектов Гало) и WIMP (Слабо Взаимодействующих Массивных Частиц). Предполагается, что MACHO в основном представляют собой черные дыры и коричневые карлики (сгоревшие звезды). Они состоят из обычной или барионной материи - атомы, с которыми мы знакомы, только сильно сжатые. Говорят, что WIMP - это небарионные формы материи, слабо взаимодействующие частицы, которые движутся с релятивистской скоростью. Наиболее вероятным кандидатом на WIMP являются нейтрино и его кузены.