Schau dir eine Galaxie an, was siehst du? Wahrscheinlich viele Sterne. Und unter diesen Sternen begraben, könnten Sie, wenn Sie genau hinschauen, Planeten, Schwarze Löcher, weiße Zwerge, Asteroiden und alle möglichen klobigen Kleinigkeiten finden. Das übliche galaktische Milieu.
Was Sie nicht sehen würden, ist das, was der größte Teil dieser Galaxie ist Ja wirklich gemacht aus. Sie würden das Unsichtbare, das Verborgene nicht sehen. Sie würden den Großteil dieser galaktischen Masse nicht sehen. Du würdest die dunkle Materie nicht sehen.
Dark Matters Most
Dunkle Materie ist eine hypothetische Form der Materie, und in dieser Hypothese schwimmen Sie gerade darin. Soweit wir das beurteilen können, basieren wir auf jahrzehntelangen sorgfältigen und sorgfältigen Beobachtungen von der Bewegung von Sternen innerhalb von Galaxien über die Bewegung von Galaxien innerhalb von Clustern bis zu den frühen Momenten des Urknalls und dem Wachstum der Struktur im gesamten Universum (d. H. , wir haben wirklich hart daran gearbeitet), unser Kosmos ist nicht das, was an der Oberfläche scheint.
Das Hauptergebnis: Die meisten Rohstoffe in unserem Universum interagieren einfach nicht mit Licht. Sein üblicher Name ist "Dunkle Materie", aber ein besserer Name könnte sein unsichtbar Angelegenheit. Wir sind uns nicht ganz sicher, was es ist (wir arbeiten noch an diesem Teil), aber die dunkle Materie scheint eine Art mikroskopisches Teilchen zu sein, das jede Galaxie überflutet und ihnen zusätzliche Masse verleiht. Da diese dunkle Materie nicht mit Licht interagiert, hat sie nichts mit der elektromagnetischen Kraft zu tun, was bedeutet, dass sie einfach durch normale Materie geht, ohne ein einziges Bit zu bemerken oder sich darum zu kümmern.
Das Gewicht von nichts
So mächtig diese dunkle Materie ist, um tiefe und verwirrende Probleme des Universums zu erklären, sie hat doch einige Schwächen. Vor allem, wenn Astrophysiker Computersimulationen über das Wachstum von Galaxien durchführen und dabei ihre Entstehung und Entwicklung im Laufe von Milliarden von Jahren anhand der bekannten Physik verfolgen, die dazu beiträgt, eine Galaxie zu einer Galaxie zu machen, stellen sie fest, dass die dunkle Materie dazu neigt, wirklich, wirklich zu obszön hohen Dichten im Zentrum dieser Galaxien zusammenklumpen.
Das ist eine gute und gute Vorhersage für sich, aber sie stimmt nicht ganz mit den Beobachtungen überein. Während wir die dunkle Materie nicht direkt sehen können (denken Sie daran: unsichtbar), können wir ihre Auswirkungen auf alles andere sehen, einschließlich normaler Materie. Die dunkle Materie spielt möglicherweise nicht das elektromagnetische Spiel, aber sie spricht mit der Schwerkraft, weil die Schwerkraft sehr freundlich ist und mit jedem Stück Masse und Energie im gesamten Universum sprechen kann.
Wenn Sie also eine Galaxie mit dunkler Materie füllen und die dunkle Materie dazu neigt, sich in der Mitte stark zu verklumpen, wird es eine Menge geben Gewicht im Zentrum der Galaxie, das umgebende Gas einziehen. Wenn dieses Gas auf den Kern komprimiert wird, schrumpft es und kollabiert, was massive Sternentstehungsereignisse auslöst und Würfe neuer Sterne herausspringt.
Mit anderen Worten, die Kerne von Galaxien sollten Haufen auf molekularen Haufen von Gas und Sternen haben. Und obwohl galaktische Zentren in der Tat sehr reiche Orte sind, sind sie es nicht Das Reich.
Die Schlussfolgerung, dass die banale Vorhersage über das Verhalten der Dunklen Materie in galaktischen Kernen nicht die ganze Geschichte ist. Da wir so viele andere gute Gründe haben zu glauben, dass dunkle Materie eine Sache ist, stellt sich die Frage: Was wirft sie aus dem Kern?
Dinge aufrütteln
Geben Sie zehn theoretischen Physikern ein Problem und sie werden ein Dutzend Lösungen finden. Und im Fall der "Höckerheit" der Kerne der dunklen Materie haben sie es geschafft, alle möglichen lustigen Erklärungen herauszuholen. Vielleicht ist dunkle Materie exotischer als wir dachten und kann durch eine neue fünfte Naturkraft leicht mit sich selbst interagieren und sich im Kern glätten. Vielleicht ist dunkle Materie von Natur aus ein bisschen warm und voller Energie und es fällt ihr schwer, sich in der Mitte zu bündeln.
So cool diese Optionen auch sind, vielleicht ist die Erklärung etwas Alltäglicheres. Die dunkle Materie kann das Verhalten normaler Materie über die Schwerkraft beeinflussen, und das Gleiche gilt umgekehrt. Die normale Materie unseres Universums ist zwar wesentlich weniger sperrig als ihre dunklen Gegenstücke, kann aber alles andere zerren und ziehen und verbreiten, auch wenn es nur ein kleines bisschen ist.
Kürzlich untersuchte ein Team von Astronomen mehrere Populationen von Zwerggalaxien, in denen der Zusammenhang zwischen dunkler und normaler Materie am einfachsten untersucht werden konnte. Sie verwendeten diese Proben, um nach Beziehungen zwischen Sternentstehung und zentraler Dichte zu suchen. Wenn in diesem Szenario in einer Galaxie in jüngster Zeit viele Sterne gebildet wurden und explosive Supernova-Winde und andere temperamentvolle Ausbrüche auslösten, würde dies viel normale Materie aus dem Kern treiben, und die Schwerkraft würde ihre Sache tun und einen Teil der dunklen Materie ziehen zusammen mit den normalen Sachen.
Die Studie fand ein faszinierendes Ergebnis: Zwerggalaxien mit vielen neueren Sternentstehungen („neu“ innerhalb der letzten sechs Milliarden Jahre) hatten glattere zentrale Dichten, während ihre weniger aktiven Geschwister in ihren Zentren viel spitz zulaufender waren, was diese Hypothese begünstigte normale Materie kann tatsächlich die Dunkelheit beeinflussen. Dies löst zwar das Rätsel der Natur der Dunklen Materie nicht vollständig, ist jedoch ein wesentlicher Schritt nach vorne.
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