Podívejte se na galaxii, co vidíte? Pravděpodobně spousta hvězd. A pohřben mezi těmito hvězdami, pokud se podíváte dostatečně pečlivě, můžete najít planety, černé díry, bílé trpaslíky, asteroidy a nejrůznější nejrůznější robustní kurzy a konce. Obvyklé galaktické prostředí.
To, co byste neviděli, je to, co je většina z této galaxie opravdu vyroben z. Neviděli byste neviditelné, skryté. Neviděli byste velkou část této galaktické hmoty. Neviděli byste temnou hmotu.
Dark Matters Most
Temná hmota je hypotetická forma hmoty a v této hypotéze v ní právě pláváte. Pokud to dokážeme říct, na základě desetiletí pečlivých, pečlivých pozorování všeho od pohybu hvězd uvnitř galaxií po pohyb galaxií v klastrech až k počátečním okamžikům velkého třesku až k růstu struktury v celém vesmíru (tj. (na tom jsme opravdu tvrdě pracovali), náš vesmír není tím, co se zdá na povrchu.
Hlavní výsledek: většina surovin v našem vesmíru jednoduše nereaguje se světlem. Její obvyklý název je „temná hmota“, ale lepší jméno by mohlo být neviditelný hmota. Nejsme si přesně jisti, o co jde (stále na tom pracujeme), ale temná hmota se zdá být nějakým druhem mikroskopické částice, která zaplaví každou galaxii, která jim dodává extra hmotnost. Protože tato temná hmota neinteraguje se světlem, necítí nic společného s elektromagnetickou silou, což znamená, že prostě prochází normální hmotou, aniž by si všimla nebo se o ně starala.
Váha nic
Jak mocná je tato temná hmota, pokud jde o vysvětlení hlubokých a matoucích problémů vesmíru, má určité slabosti. A co je nejdůležitější, když astrofyzici provádějí počítačové simulace růstu galaxií - sledují jejich vznik a vývoj v průběhu miliard let pomocí všech známých fyzik, které vedou k tomu, aby se z galaxie stala galaxie - zjistí, že temná hmota má sklon opravdu, opravdu shluknout do obscénně vysokých hustot ve středu těchto galaxií.
To je samo o sobě pěkná a šikovná předpověď, ale to se docela neshoduje s pozorováním. I když nemůžeme přímo vidět temnou hmotu (pamatujte: neviditelné), můžeme vidět její účinky na všechno ostatní, včetně normální hmoty. Temná hmota nemusí hrát elektromagnetickou hru, ale mluví s gravitací, protože gravitace je super přátelská a dokáže mluvit s každým kouskem hmoty a energie v celém vesmíru.
Pokud tedy naplníte galaxii temnou hmotou a temná hmota bude mít ve středu hodně shluků, pak bude spousta hmotnost ve středu galaxie, vtahující se do okolního plynu. Jak se plyn stlačuje na jádro, zmenšuje se a zhroutí se, vyvolává masivní události vytváření hvězd a vynáší vrhy nových hvězd.
Jinými slovy, jádra galaxií by měla mít hromady na molekulárních hromádkách plynu a hvězd. A ačkoli galaktická centra jsou opravdu velmi bohatá místa, nejsou že bohatý.
Závěr, že banální předpověď o chování temné hmoty v galaktických jádrech není úplným příběhem. Protože máme tolik jiných dobrých důvodů věřit, že temná hmota je věc, stává se otázka: co ji vykopává z jádra?
Třepání věcí
Dejte problém deseti teoretickým fyzikům a přijdou s tuctem řešení. A v případě „hrotnosti“ jader temné hmoty se jim podařilo vykouzlit nejrůznější zábavná vysvětlení. Možná, že temná hmota je exotičtější, než jsme si mysleli, je schopna lehce interagovat se sebou samým prostřednictvím nové páté síly přírody a vyhladit se v jádru. Možná je temná hmota jen přirozeně teplá a energická a ve středu je těžké se sbalit.
Ať jsou tyto možnosti skvělé, možná je vysvětlení něčím víc světským. Temná hmota může gravitací ovlivnit chování normální hmoty a to samé platí i opačně. I když jsou podstatně méně objemné než jejich temné protějšky, běžná záležitost našeho vesmíru může tahat a táhnout a šířit vše ostatní, i když jen nepatrně.
Nedávno tým astronomů studoval několik populací trpasličích galaxií, kde bylo možné snadno zjistit vztah mezi tmavou a normální hmotou. Použili tyto vzorky k lovu jakýchkoli vztahů mezi formací hvězd a centrální hustotou. V tomto scénáři, pokud galaxie zažila mnoho nedávných hvězdných formací, spouštění explozivních supernovových větrů a dalších temperamentních výbuchů, pak by to vytlačilo spoustu normální hmoty z jádra a gravitace by udělala svou věc a vytáhla část temné hmoty spolu s normálními věcmi.
Studie zjistila zajímavý výsledek: trpasličí galaxie se spoustou nedávných hvězdných formací („nedávná“ je v posledních šesti miliardách let) měly hladší centrální hustoty, zatímco jejich méně aktivní sourozenci byli ve svých centrech mnohem chytřejší a upřednostňovali tuto hypotézu, že normální hmota může skutečně ovlivnit tmu. I když to zcela nevyřeší hádanku povahy temné hmoty, je to významný krok vpřed.
Číst dále: „Temná hmota se zahřívá v trpaslicových galaxiích“
