Все, что мы видим вокруг себя (звезды и галактики), составляет не более 4-5% от общей массы Вселенной!
Состав Вселенной
Согласно сегодняшним космологическим теориям, наша Вселенная состоит всего лишь на 5% из обычной, так называемой Барионная материя, из которой состоят все наблюдаемые объекты; 25% темной материи регистрируется гравитацией; и темная энергия, на долю которой приходится целых 70% от общего количества.
Термины темная энергия и темная материя не совсем точны и являются буквальным, а не семантическим переводом с английского языка.
Материалы по теме
Крупномасштабная структура Вселенной
В физическом смысле эти термины означают только то, что эти вещества не взаимодействуют с фотонами и вполне могут быть названы невидимой или прозрачной материей и энергией.
Многие современные ученые убеждены, что исследования темной энергии и материи имеют шанс ответить на глобальный вопрос: что ждет нашу Вселенную в будущем?
Сгустки размером с галактику
Темная материя — это вещество, которое, скорее всего, состоит из неизвестных в земных условиях новых частиц, обладающих свойствами самой обычной материи. Например, как и обычная материя, она тоже может склеиваться и участвовать в гравитационных взаимодействиях. За исключением так называемого сгустки могут быть размером с целую галактику или даже скопление галактик.
Подходы и методы исследования частиц темной материи
Из чего состоит вселенная
В настоящее время ученые всего мира пытаются всеми возможными способами обнаружить или искусственно получить частицы темной материи в земных условиях, с помощью специально разработанного высокотехнологичного оборудования и множества различных методов исследования, но пока все усилия не увенчались успехом. .
Материалы по теме
Эволюция Вселенной: от начала до наших времен
Одним из методов является проведение экспериментов на ускорителях высоких энергий, широко известных как коллайдеры. Ученые, считая, что частицы темной материи в 100-1000 раз тяжелее протона, предполагают, что они зародятся в результате столкновения обычных частиц, разогнанных до высоких энергий коллайдером. Суть второго метода заключается в регистрации частиц темной материи, которые нас окружают. Основная трудность регистрации этих частиц состоит в том, что они проявляют очень слабое взаимодействие с обычными частицами, прозрачными для них по своей природе. Тем не менее, частицы темной материи очень редко, но сталкиваются с атомными ядрами, и есть некоторая надежда на более раннее или более позднее обнаружение этого явления.
Только время покажет, какой подход и методология окажутся успешными, но в любом случае открытие этих новых частиц станет крупным научным прорывом.
Субстанция, обладающая антигравитацией
Распределение энергии во Вселенной
Темная энергия — еще более удивительное вещество, чем сама темная материя. Он не слипается, поэтому равномерно распределяется по Вселенной. Однако самым замечательным его свойством на данный момент является антигравитация.
Природа темной материи и черных дыр
Благодаря современным астрономическим методам можно определить текущие темпы расширения Вселенной и смоделировать ее эволюцию во времени. В результате мы получили информацию о том, что наша Вселенная в настоящее время так же, как и в недавнем прошлом, расширяется, и темпы этого процесса постоянно увеличиваются. Таким образом, возникла гипотеза антигравитации темной энергии, поскольку обычное гравитационное притяжение замедляло бы процесс ухода галактики, замедляя темпы расширения Вселенной. Это явление не противоречит общей теории относительности, но темная энергия должна иметь отрицательное давление, свойство, которым не обладает ни одно из известных сегодня веществ.
Кандидаты на роль «Темной энергии»
Масса галактик в Abel 2744 составляет менее 5 процентов от ее общей массы. Этот газ настолько горячий, что светится только в рентгеновском диапазоне (на этом снимке он красный). Распределение невидимой темной материи (около 75 процентов массы этого скопления) окрашено в синий цвет.
Одним из потенциальных кандидатов на темную энергию является вакуум, плотность энергии которого остается постоянной во время расширения Вселенной, что подтверждает отрицательное давление вакуума. Другим потенциальным кандидатом является «квинтэссенция», ранее неисследованное сверхслабое поле, которое якобы пронизывает Вселенную.Возможны и другие кандидатуры, но ни одна из них пока не способствовала точному ответу на вопрос: что такое темная энергия?Но уже известно, что темная энергия — это нечто совершенно сверхъестественное и остается главной загадкой фундаментальной физики XXI века.
