Гало и скрытая масса - Мои статьи - Каталог статей - Новости Астрономии
Четверг, 08.12.2016, 12:50
Приветствую Вас Гость

НОВОСТИ АСТРОНОМИИ ASTRO37ReG

Каталог статей

Главная » Статьи » Мои статьи

Гало и скрытая масса
Гало
(сферическая составляющая Галактики)
Несмотря на то что внешний вид Галактики говорит о плоской системе, это не совсем так. Вокруг нее простирается так называемое гало, облако разреженного вещества. Вокруг центрального утолщения и ядра находится множество шаровых звездных скоплений, состоящих из старых холодных красных звезд. Харлоу Шепли называл их «скелетом тела» нашей Галактики. Звезды гало концентрируются к центру Галактики, а плотность вещества, высокая в центре Галактики, довольно быстро падает с удалением от него. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (от англ. bulge, вздутие) - элемент структуры спиральных галактик. Так называют внутреннюю, наиболее яркую часть сферической составляющей галактик размером от нескольких сотен парсек до нескольких килопарсек. Балджи галактик состоят преимущественно из очень старых неярких маломассивных звезд, двигающимся в галактике по вытянутым орбитам. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звезд. Из-за того что вращение отдельных звезд происходит почти беспорядочно, гало в целом вращается очень медленно. Объекты, входящие в состав гало, возникли на ранних стадиях эволюции Галактики: звезды шаровых скоплений, звезды типа RR Лиры. Возраст населения сферической составляющей превышает 12 миллиардов лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Характерной особенностью звезд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжелых химических элементов. Звезды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце. Анализ вращения показал, что Галактике помимо гало, балджа и диска, вместе с находящимся в них наблюдаемым газом, есть большие массы несветящегося вещества, названного скрытой массой или темным гало. Масса Галактики с учетом скрытой массы оценивается примерно в 2•1012 масс Солнца. По одной из гипотез часть скрытой массы может заключаться в коричневых карликах, в телах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами, в плотных и холодных молекулярных облачках, которые имеют низкую температуру, малый размер и недоступны для обычных наблюдений. Скрытая масса может также находиться в давно проэволюционировавших и «погасших» звездах. По другой гипотезе пустое пространство (вакуум) обладает такими свойствами, что вносит свой вклад в полную плотность материи. Также предполагают, что нейтрино имеют ненулевую массу покоя и заполняют периферию Галактики. Скрытая масса существует не только в нашей Галактике. Так, в середине восьмидесятых годов было установлено, что Местная группа галактик движется со скоростью более 600 км/с в сторону большого сверхскопления галактик. Эта скорость слишком велика, чтобы ее можно было объяснить гравитационным действием наблюдаемых галактик. Она свидетельствует о присутствии скрытой массы между галактиками. Другое доказательство скрытой массы – эффект гравитационного линзирования. Природа скрытой массы в галактиках остается неясной. Природа сама придумала для астрофизиков гигантский всеволновой космический телескоп, основанный на эффекте гравитационного линзирования. Это явление, основанное на общей теории относительности, было теоретически предсказано в тридцатые годы ХХ века. Вся галактическая система погружена в обширную газовую массу, которую иногда называют галактической короной. В настоящее время считают, что размеры короны Галактики в 10 раз больше, чем размеры диска. Корона Галактики содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие). В галактической короне обнаружены отдельные звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками. Ранее предполагалось, что корона Галактики образовалась раньше самой Галактики, но теперь ученые больше склоняются к выводу, что корона – это следствие каннибализма Нашей Галактики по отношению к галактикам-спутникам. Это говорит о том, что шаровые скопления могут быть остатками бывших галактик-спутников.

Картинка 9 из 19883
Существующие во Вселенной тела и другие скопления вещества астрономы обнаруживают в основном по их излучению. Это может быть видимый свет или другие виды электромагнитных волн - всё равно имеются приёмники излучения, позволяющие их регистрировать. Именно таким способом было установлено, что большая часть видимого вещества Вселенной сосредоточена в звёздах. Кроме них имеются разреженный межзвёздный галактический газ, пыль, тела планетного типа вблизи звёзд.
Однако не от всех космических объектов можно принять излучение. Например, с Земли нельзя рассмотреть массивные, но очень маленькие компоненты двойных систем (см. статью "Звёздные пары"). А чёрные дыры принципиально не отпускают от себя никакое излучение. Наличие подобных тел удаётся установить только по их гравитационному воздействию на соседей. Применение такого косвенного метода привело учёных к убеждению, что на самом деле во Вселенной содержится гораздо больше вещества, чем то, которое доступно прямым наблюдениям. Невидимое вещество, проявляющее себя по взаимодействию с видимым посредством сил тяготения, назвали скрытой массой.
Впервые о скрытой массе заговорили в 30-х гг. XX в. Швейцарский астроном Фриц Цвикки, измеряя по красному смещению скорости галактик из скопления в созвездии Волосы Вероники, получил неожиданный результат. Лучевые скорости этих галактик оказались слишком высокими и не соответствовали общей массе скопления, определённой по числу наблюдаемых галактик (т. е. по видимому веществу). Тогда Цвикки выдвинул смелую гипотезу, что в скоплении присутствует невидимая, скрытая масса, она-то и является причиной больших скоростей галактик Но самым удивительным было то, что, согласно расчётам, эта невидимая масса во много раз превышала массу видимую! Та же картина наблюдалась и во многих других скоплениях галактик
С тех пор гипотеза о существовании невидимого вещества неоднократно привлекалась для интерпретации астрономических наблюдений, и прежде всего для объяснения особенностей движения звёзд и газовых облаков по орбитам в дисках галактик. Если бы основная масса галактики была сосредоточена в звёздах, их орбитальные скорости уменьшались бы по мере удаления от центра. В действительности они не только не уменьшаются, но в ряде случаев даже возрастают. То же самое происходит и в нашей Галактике. Чтобы объяснить это явление, нужно предположить, что далеко за пределами видимых границ галактики простирается несветящаяся, тёмная материя. Обычно её называют тёмным гало. С его учётом масса гигантских спиральных систем типа Млечного Пути оказывается равной примерно 1012 массам Солнца, тогда как вещества, заключённого в звёздах, в несколько раз меньше.
В 70-х гг. методами рентгеновской астрономии был открыт горячий межгалактический газ, особенно заметный в скоплениях галактик. Его температура достигает десятков миллионов градусов. По значению температуры можно оценить характеристики гравитационного поля, в котором находится газ, а следовательно, и полную массу вещества, являющегося источником этого поля. Уже первые результаты рентгеновских наблюдений горячего газа в скоплениях галактик подтвердили присутствие в них скрытой массы, не входящей в состав отдельных галактик.
Ещё одно прямое указание на скрытую массу удалось получить при изучении движения Местной группы галактик. (В Местную группу входят наша Галактика и её ближайшие соседи.) В середине 80-х гг. по результатам очень успешной миссии космической инфракрасной обсерватории ИРАС (IRAS) было установлено, что движение Местной группы в пространстве направлено в ту сторону, где сосредоточено большое количество галактик. В этом нет ничего удивительного, ведь по закону всемирного тяготения большая масса должна притягивать окружающие галактики и группы галактик. Но вот измеренная скорость движения оказалась слишком высокой (более 600 км/с), чтобы её можно было объяснить гравитационным действием наблюдаемых галактик. Это свидетельствовало о присутствии скрытой массы между галактиками.
Наконец, наблюдения слабых галактик, проведённые с помощью чувствительных детекторов излучения - ПЗС-матриц, - позволили не просто подтвердить наличие скрытой массы, но и "картографировать" её распределение в скоплениях галактик. Речь идёт о методе так называемого гравитационного линзирования, идею которого впервые выдвинул Цвикки ещё в 1937 г. Метод этот основан на том, что гравитация скопления галактик "работает" как собирающая линза. Она позволяет получить изображения слабых галактик (как правило, 25-28-й звёздной величины), находящихся далеко за самим скоплением. При этом изображения галактик становятся ярче и искажаются, вытягиваясь в дуги разной длины с центром, совпадающим с центром скопления. Анализируя такие изображения, можно восстановить распределение плотности в "линзе", т. е. в скоплении галактик. Оказалось, что создающая тяготение материя простирается далеко за пределы видимой части скопления.
Сегодня мы можем достаточно уверенно заключить: Вселенная в основном заполнена невидимым веществом. Оно образует протяжённые гало галактик и заполняет межгалактическое пространство, концентрируясь к скоплениям галактик.
Какова же природа невидимого вещества? Этот вопрос ещё далёк от разрешения. Возможно, скрытая масса создаётся не открытыми пока элементарными частицами. Дело в том, что, согласно современной теории горячей Вселенной, максимально возможная масса барионов (протонов и нейтронов - частиц, из которых состоят атомные ядра всех химических элементов) не превышает 10% от массы, необходимой для критической плотности, т. е. той плотности, какой теоретически должна обладать Вселенная. Поэтому остаётся либо предположить, что во Вселенной помимо обычной барионной (атомной) массы содержится ещё очень много вещества, не состоящего из атомов, либо считать, что пустое пространство (вакуум) обладает такими свойствами, что вносит свой вклад в полную плотность материи. В принципе небарионная скрытая масса может быть заключена в лёгких элементарных частицах (с массой в миллионы раз меньше массы покоя электрона), существование которых следует из современной физической теории элементарных частиц. Поиски таких частиц усиленно ведутся на самых мощных ускорителях, но пока не увенчались успехом.
Однако часть скрытой массы может заключаться в телах, состоящих из обычных атомов. Наблюдая светящееся вещество, можно сделать вывод, что звёзды, содержащие основную долю видимой материи, - это лишь небольшая часть даже от бари-онного вещества. Значит, во Вселенной наверняка много невидимых и не открытых пока объектов барионной природы, скорее всего - газовых тел с массой, промежуточной между массами звёзд и небольших планет (их называют тёмными карликами, или "юпитерами"). Теоретически такими объектами могут быть и "комки" вещества массой порядка 10'8 масс Солнца, и даже чёрные дыры массой около 100 солнечных. Возможно, что эти невидимые объекты - "строительный мусор", оставшийся от эпохи образования галактик, или остатки эволюции звёзд, существовавших ещё до рождения галактик. Хотя таких тёмных тел вряд ли хватит для объяснения парадокса скрытой массы, их поиски активно проводятся. Перспективными в этом отношении являются работы по гравитационному микро-линзированию (см. статью "Гравитационные линзы").
Исследуя эффекты гравитационного микролинзирования миллионов звёзд в Магеллановых Облаках, астрономы зарегистрировали несколько случаев характерного изменения яркости далёких слабых звёзд. Это может быть связано с существованием тёмных объектов в гало нашей Галактики. Однако из наблюдений пока трудно окончательно определить, какую часть массы невидимого вещества они составляют.
Итак, попытки разобраться, из чего же состоит Вселенная, привели в наше время к весьма любопытной ситуации. На пороге XXI столетия обнаруживается, что все изучавшиеся до сих пор астрономические объекты составляют лишь незначительную долю космического вещества. Это настоящий вызов человеческому знанию! Остаётся надеяться, что новейшие методы астрономии, такие, как метод гравитационного микролинзирования, позволят в будущем пролить свет на увлекательную и загадочную проблему невидимого вещества в нашей Галактике и во Вселенной.



Хорошо известно, что в мире существует много такого, что мы не можем ни потрогать, ни услышать. Более того, есть такие вещи, о которых и помыслить-то непросто, не то что увидеть или понюхать. Богословы всегда считали, что нашим миром правит мир иной, почти никак не проявляющий себя в обыденной жизни. К концу XX века физики вместе с астрономами пришли к тому же, по сути, выводу - видимая материя составляет лишь малую часть Вселенной и космическое пространство в основном заполнено так называемыми темными материей и энергией, практически никак не обнаруживающими себя в земных условиях. Скрытая масса очень сильно озадачила ученых прошлого века, и только на пороге нынешнего появились некоторые надежды на разрешение данной космогонической проблемы. Сейчас уже понятно, что обычной материи, из которой состоят звезды и межзвездный газ, всего около 4% во Вселенной. 25% приходится на скрытую массу, остальные же примерно 71% - на так называемую темную энергию. О составе скрытой массы мнения разделились. Некоторые ученые думают, что она состоит из массивных объектов, например черных дыр с массой, не превышающей солнечную. Такие черные дыры трудно обнаружить, даже если их относительно много. Другие ученые предполагают, что скрытая масса - это частицы неизвестного типа, практически не взаимодействующие с обычными протонами, электронами, фотонами и так далее. Ну а раз не взаимодействуют, то и не излучают света, а значит, не видны с Земли.

Загадка скрытой массы уже давно волнует лучшие умы. Все началось с того, что в 1933 году американский астрофизик Фриц Цвикки определил полную массу группы галактик, измерив их светимость. Иными словами, он подсчитал количество звезд в этой группе и полученное число умножил на среднюю массу звезды. Казалось бы, метод вполне надежный, однако другие способы, основанные на законе всемирного тяготения Ньютона, давали гораздо большую величину массы. В то время факт этот особого интереса не вызвал, и только спустя четыре десятка лет ученые поняли всю важность открытия, в результате сегодня скрытая масса является непременным атрибутом всех космологических моделей Вселенной.
До сих пор не ясно, что же именно находится в межзвездном пространстве, хотя масса этого «чего-то» примерно в десять раз больше суммарной массы всех звезд. И решение этой загадки, несомненно, будет крупнейшим открытием, которое может произойти в любой момент. Единственное, что выдает сегодня скрытyю массу, - гравитация. Именно гравитационное поле, влияя на движение звезд в галактиках, позволяет определить долю невидимой материи среди космического вещества.
Для того чтобы искать, прежде нужно определить, где и что. С тем, «что» именно искать, более или менее понятно - это некая материя, которая проявляет себя только своей гравитацией. А вот «где» ее искать и какие пространственные размеры она занимает - далеко не очевидно. Как она распределена по Вселенной? Расположена ли она в галактиках или равномерно разбросана по всему пространству? С одной стороны, долю скрытой массы в галактике можно определить по поведению звезд. С другой - ситуация не сколько осложняется тем, что именно скрытая масса диктует видимой материи «правила игры», а не наоборот. Это и понятно - ее намного больше, а кто больше, тот, как обычно, и прав...
Скрытая масса способна концентрироваться там, где видимая материя отсутствует. Удивительно, но и эту скрытую часть удалось определить. О том, как это было сделано, чуть позже. Интересно сравнить полную скрытую массу во Вселенной и массу ее видимой части, в основном звезд. Диаметр видимой части Вселенной составляет примерно 3*1026 м (10 000 мегапарсек, или 30 млрд. световых лет). Большая часть видимой материи уже собралась в галактики и, чтобы определить массу Вселенной, надо «всего лишь» измерить массы всех галактик, которых приблизительно 1011 штук и в каждой сверкает по нескольку миллиардов звезд. В результате получаем примерно 1052 кг - такова масса всех звезд в видимой части Вселенной. Напомним, что наше Солнце весит всего 2*1030 кг. Поскольку темной материи в 10 раз больше, чем видимой, то недоучтенными до последнего времени были около 1053 кг...
Современная наука настолько сложна, что бессистемные поиски «чего-то новенького» заведомо обречены на неудачу. Чтобы добиться успеха, нужно иметь хоть какое-то представление о том, что ищешь, необходима теоретическая модель, правильность которой проверяется экспериментально. Предполагаемых носителей скрытой массы не так уж и мало, но их можно разделить на две основные категории: астрономические объекты (MACHOs - Массивные Астрофизические Компактные Гало Объекты) и элементарные частицы (WIMPs - Слабо Взаимодействующие Массивные Частицы).
MACHOs - это действительно массивные объекты, состоящие из обычных элементарных частиц. WIMPs - это гипотетические частицы, которые практически не взаимодействуют с привычной нам материей. Астрономам близка идея MACHOs, в то время как физикам, занимающимся микромиром, больше нравится идея WIMPs, что естественно. Рассмотрим же более детально, что представляют собой эти два основных класса.
Эти массивные объекты практически не должны светиться, в противном случае их бы давно увидели. Кандидатами на роль MACHOs являются черные дыры, нейтронные звезды, коричневые, или, более точно, темные, карлики (brown dwarfs) и, возможно, белые.
Черные дыры - вполне достойные претенденты. Их существование предсказывается теорией, а некоторые из них уже обнаружены. Но определенная осторожность все же необходима. Во-первых, они не должны быть очень массивными, иначе излучение от падающего на них вещества выдаст их с головой. Во-вторых, их должно быть много, чтобы суммарная масса была примерно в 10 раз больше суммарной массы звезд. И в-третьих, «маленьких» черных дыр с массой меньше, чем 1012 кг, должно быть не слишком много, иначе наша Вселенная была бы совершенно другой. Однако современные ученые пока не располагают конкретными данными о количестве и массе черных дыр даже в нашей Галактике, не говоря уже о всей Вселенной.
Темные карлики - это не сказочные тролли, а плотные сгустки обычной материи, в основном водорода, с массой, значительно меньшей солнечной. Их собственные гравитационные поля позволяют им существовать, не распадаясь.


Если говорить о нейтронных звездах, то в данном случае интересны старые их представители, которые практически не излучают энергию. Это как раз тот случай, когда молодые не требуются. Другое дело, откуда они могли в таком количестве взяться и когда успели состариться?
Если MACHOs практически не светятся, то можно ли их обнаружить вообще? Современные научные методы и техника позволяют это сделать. Так, с введением в строй телескопа Hubblе, наблюдающего мир не только в видимых, но и в инфракрасных лучах, астрономам удалось обнаружить много темных карликов как в нашей, так и в соседних галактиках. Но их оказалось всего 6% от общей массы галактического гало! Может быть, дальнейшие исследования увеличат эту цифру.
Искажения картины звездного неба, вызванные действием скрытой массы, проанализировали Дэвид Уитмен, Энтони Тайсон и Дэвид Керкман (Лаборатории Белл), Ян Дельантонио (Национальная обсерватория оптической астрономии и Университет брауна) и Чэри Бернстейн (Мичиганский университет). Они использовали 4-метровый телескоп Вlаnсо (Чили) и цифровую обработку изображений. Одним из препятствий в работе было то, что изображение галактики изменяется не только из-за влияния скрытой массы, но и при прохождении через атмосферу 3емли. Да и сами оптические приборы вносят небольшие искажения. Но ученые нашли выход. Изображения от ближайших звезд изменяются атмосферой и приборами точно так же, как и далекие галактики, а вот влиянию удаленной скрытой массы они не подвержены. На основе нескольких тысяч совместных измерений близких звезд и далеких галактик ученые научились отделять «зерна от плевел» и получили желаемый результат. были проанализированы изображения 145 000 очень далеких галактик для того, чтобы найти эффекты искажения, создаваемые скрытой массой. На основе этих данных было восстановлено расположение скрытой массы на больших межгалактических масштабах.
Существует и другой способ обнаружения MACHOs, опять же связанный с их гравитационным полем. Если астроном обнаруживает, что некоторая звезда вращается вокруг «чего-то невидимого», то совершенно ясно, что обнаружен MACHOs. Именно он создает гравитационное поле, в котором и движется его более яркая соседка - звезда. Кроме того, определив радиус орбиты и скорость вращения (например, при помощи того же доплеровского эффекта), можно найти массу данного объекта.
Неуловимые WIMPs
Другой путь объяснения недостающей массы выбрали физики, изучающие элементарные частицы. Они предположили, что галактическое пространство заполнено частицами особого вида. Их общее количество как раз и образует ту самую скрытую массу. WIMPs предположительно возникли, когда наша Вселенная была еще очень молодой и горячей.
Почему же мы их не видим и почему эти частицы не собираются в плотные объекты типа темных карликов? Приходится предположить, что частицы эти практически не взаимодействуют с другими, обычными частицами, и в частности не излучают фотонов. Только гравитация указывает на их существование. Эти необычные свойства создают большие трудности в доказательтве существования WIMPs. Если эти частицы существуют, то они заполняют всю нашу Галактику и непрерывно пронизывают Землю. От обычных частиц, прилетающих из Космоса, нас спасает атмосфера, которая поглощает даже наиболее энергичных представителей. Но WIMPs не взаимодействуют с обычной материей и, следовательно, не задерживаются атмосферой. Каждую секунду нас, возможно, пронизывает примерно 1014 этих частиц, к счастью, не влияющих на молекулы нашего тела, поэтому мы их просто не замечаем, и они пролетают сквозь нас, не оставляя никакого следа. Надежда обнаружить WIMPs основана на том, что, возможно, они все-таки взаимодействуют с обычными частицами. Пусть вероятность столкновения крайне мала, но если собрать много обычных частиц вместе, то, возможно, с кем-нибудь эта неуловимая WIMPs да «провзаимодействует». Ведь их должно быть очень много, и если подольше подождать, то столкновение произойдет

Так, проект профессора Бернарда Садулета и Уолтера Стокуэлла (из Калифорнийского университета Беркли) предусматривает охлаждение большого куска кристаллического материала почти до абсолютного нуля температур. Если через такой кристалл будут пролетать мириады WIMPs, то когда-нибудь они провзаимодействуют с материалом кристалла. Ожидается, что небольшое тепло, которое выделится при столкновении, будет зафиксировано приборами, что и докажет существование WIMPs.
Очевидно, что, чем больше кристалл, тем больше в нем атомов и тем быстрее произойдет желаемое событие. Поэтому проект нейтринного подледного телескопа AMANDA предполагает использование антарктического льда в качестве кристалла - мишени. Детекторы будут помещены глубоко в толщу льда, что сильно увеличит общий размер мишени и, значит, число столкновений. Но за все приходится платить - температура такой мишени, конечно же, не может быть сильно понижена, а значит, чувствительность всей системы будет хуже.
Скрытая масса может, вообще говоря, существовать в двух формах - «горячей» и «холодной». Под холодной скрытой массой (соld dark matter) понимаются такие WIMPs, которые движутся с нерелятивистскими скоростями (то есть много меньшими, чем скорость света). В распоряжении физиков имеется несколько таких частиц - кандидатов на WIMPs, и все они объединены одним недостатком - существуют лишь в теории. Возможно, это нейтралино - тяжелая частица, которая просто обязана существовать, как считают многие физики. А может, и аксион - частица с чрезвычайно малой массой.
Горячая скрытая масса (hot dark matter)- это частицы, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света. Их масса так мала, что они оставались релятивистскими достаточно долго в процессе формирования Вселенной, пока ее температура не упала до нескольких сот градусов Кельвина. Как показывают расчеты, масса таких частиц должна быть меньше 100 электронеольт. Это значит, что она по крайней мере в 5 000 раз легче электрона. Подходящим кандидатом на эту роль являются нейтрино. Со времен своего открытия нейтрино считались безмассовыми. Но прошло время, семья нейтрино выросла (их теперь З вида) и «приобрела вес» (недавно было доказано, что по крайней мере 1 из 3 видов нейтрино обладает ненулевой массой). И, наконец, оно действительно крайне слабо взаимодействует с другими частицами. Концентрация нейтрино в космосе составляет примерно 100 штук в кубическом сантиметре, и они вполне могли бы играть роль скрытой массы. К сожалению, модель горячей скрытой массы сталкивается с трудностями при объяснении того, как облака таких нейтрино сжимаются в более плотные объекты, поскольку все, что быстро двигается, в кучу собирается плохо...
Но вернемся к холодной скрытой массе. Поскольку WIMPs имеют большую массу, они еще на ранних стадиях развития Вселенной становятся нерелятивистскими и начинают образовывать отдельные облака. Гравитационное поле сжимает скрытую массу и, что более важно, притягивает барионы - протоны и нейтроны - обычное вещество, из которого состоит видимый нами мир. Поэтому галактики формируются довольно рано, что соответствует наблюдениям. Действительно, всего через миллиард лет после Большого взрыва галактики уже существовали. Это было бы трудно объяснить, имея в своем распоряжении только барионы. Обрадованные успехом, астрофизики решили просчитать дальнейшую эволюцию этих облаков, состоящих преимущественно из скрытой массы. И тут их ждало разочарование. Со временем эти облака должны были образовать гораздо более мелкие и плотные сгустки. Наблюдения же говорят, что их просто нет! И вообще, распределение скрытой массы в кластерах галактик не соответствует расчетному. Тем не менее модель холодной скрытой массы, похоже, гораздо ближе к истине, чем модель горячей скрытой массы. Возможно, если учесть все эффекты, то наблюдаемые данные и расчеты придут к согласию, считают одни ученые. Другие же полагают, что разногласий слишком много и надо что-то существенно менять. Неопределенность в свойствах WIMPs позволяет делать различные предположения об их свойствах, чтобы получить разумное согласие с наблюдениями. Так Штейнхард (Steinhardt) и Спергель (Spergel) из Принстонского университета предположили, что эти частицы, хотя и «не видят» обычную материю, очень хорошо взаимодействуют друг с другом. Их интенсивные столкновения делают облака этих частиц более рыхлыми. Впрочем, последние наблюдения обсерватории «Чандра» ставят под сомнение и эту модель.
Некоторые ученые считают, что если некое явление существует, но не имеет объяснения с точки зрения современной науки, то это ставит под сомнение как саму космологию, так и большинство ее выводов. Возможно, это слишком сильное утверждение, но свойства скрытой массы действительно важны для понимания процессов, протекающих в нашей Вселенной. Например, если Вселенная с самого начала после Большого взрыва расширялась равномерно во все стороны, то непонятно, почему отдельные ее части стали конденсироваться и затем превращаться в галактики и звезды. Существует несколько моделей формирования галактик, и присутствие скрытой массы является необходимой составляющей большинства из них.
Скрытая масса является в каком-то смысле и философской категорией. Так, например, профессор Бернард Садулейт, директор Центра астрофизических исследований частиц Калифорнийского университета в Беркли, писал в своей статье, вышедшей в «Нью-Йорк Таймс»: «Это продолжение мировоззренческой революции Коперника. Теперь мы уже не только не в центре Вселенной, но и состоим из особого вещества, которое является лишь небольшой добавкой к основному компоненту Вселенной»...
Категория: Мои статьи | Добавил: MeRaBee (06.02.2011)
Просмотров: 763 | Теги: Скрытая, Гало, Масса | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Наш опрос
Как вы думаете, будет ли астрономия наукой будущего
Всего ответов: 42
Мини-чат
Астрофото сайта
Новые фото сайта
Новые статьи
[26.01.2012][Мои статьи]
Абсолютное гравитационное поле часть 2 (0)
[26.01.2012][Мои статьи]
Абсолютное гравитационное поле (0)
[26.01.2012][Мои статьи]
Скопление и сверхскопление галактик (0)
[26.01.2012][Мои статьи]
Мост Эйнштейна-Розена (0)
[26.01.2012][Мои статьи]
Бозон Хиггса - частица Бога часть 4 (0)
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Жизнь сайта
Google
Google2
 
Copyright MyCorp © 2016 | Бесплатный хостинг uCoz