Тёмная материя — гипотетическая форма материи, которая не участвует в электромагнитном взаимодействии, поэтому её невозможно обнаружить при прямом наблюдении. Природа тёмной материи неизвестна до сих пор, но гипотеза о холодной тёмной материи предпочтительна в кругах научного сообщества.
Роль тёмной материи
Учёные пришли к выводу, что скорости вращения внешних областей галактик несколько больше, чем рассчитанные скорости. При отдалении от центра галактики, скорость тел должна уменьшаться, но наблюдения показали, что они остаются неизменными, а иногда даже увеличиваются. Это можно объяснить лишь тем, что масса материи на периферии Галактики больше и часть её невидима.
Тёмная материя может собираться в сгустки, образуя галактики, и участвовать в гравитационных взаимодействиях, как любое другое вещество.
Характеристики
На данный момент непонятно из чего состоит тёмная материя, её частицы ещё не изучены, не удалось обнаружить и зафиксировать ни одну из них. Но есть предположения, что они могут состоять из нескольких типов частиц: лёгких или тяжёлых. Известна лишь её масса, которая составляет 22% от всей Вселенной. Это в пять раз больше обычной видимой материи. Остальную часть Вселенной составляет тёмная энергия.
Существуют типы тёмных материй: горячая, тёплая и холодная. Различаются они энергией, которая превышает массу, и взаимодействием с космической плазмой.
Доказательства существования
Прямых доказательств нет, но нельзя не учитывать косвенные подтверждения. Например, гравитационное линзирование. Полученные фотоснимки звёзд получаются искажёнными, это говорит о том, что между Землёй и изучаемым объектом находятся массивные скопления, которые отклоняют свет своим гравитационным полем, это сравнимо с эффектом линзы.
Масса любой галактики больше в несколько раз, чем масса её звёзд. Это говорит от том, что многие тела в Космосе невозможно обнаружить, как бы ни хотелось. Они невидимы.
Изучение тёмной материи
Иногда учёные получают снимки со спутников, по ходу изучения которых выясняется, что материи тёмной и барионной чётко разделены. Это произошло из-за столкновения двух скоплений галактик.
К сожалению с помощью современных приборов невозможно изучить тёмную материю. Учёные лишь догадываются и строят теории, но предприняли меры по обнаружению вимпов (частиц ТМ).
Детектор вимпов состоит из цилиндра с благородным газом (ксеноном, аргоном и др.) и барьера, который поглощает все, мешающие обнаружению ТМ, частицы. Приборы распространены по всей планете, если ТМ распространена по галактике равномерно, то рано или поздно это будет зафиксировано.
Проблемы исследования
Главная проблема заключается в том, что невозможно понять принцип существования материи лишь потому что частицы, из которых состоит тёмная материя, не открыты в земных условиях. Вторая проблема — тёмная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии, поэтому нельзя её зарегистрировать.
ТМ распространена по всей галактике, а не собрана в одном месте, что тоже усложняет её исследование. Более того, частицы материи в десятки раз больше протона и нейтрона.
Тёмная материя изучена слабо, поэтому нужно познавать мир Вселенной и пытаться отвечать на все возникающие вопросы. С каждым днём совершенствуются методы изучения, появляются новые машины, помогающие в исследованиях. Изучение ТМ поможет нам понять роль нашей планеты во Вселенной. Может, это приведёт нас к нестандартным выводам, например, фантазии о машине времени станут явью, кто знает.