Warning, /education/kstars/po/uk/docs/kstars/darkmatter.docbook is written in an unsupported language. File is not indexed.
0001 <sect1 id="ai-darkmatter"> 0002 0003 <sect1info> 0004 <author 0005 ><firstname 0006 >Jasem</firstname 0007 > <surname 0008 >Mutlaq</surname 0009 > <affiliation 0010 ><address> 0011 </address 0012 ></affiliation> 0013 </author> 0014 </sect1info> 0015 0016 <title 0017 >Темна матерія</title> 0018 <indexterm 0019 ><primary 0020 >Темна матерія</primary> 0021 </indexterm> 0022 0023 <para 0024 >Сучасні вчені вже зійшлися на думці, що 90% маси всесвіту знаходиться у формі матерії, яку ми не можемо спостерігати. </para> 0025 0026 <para 0027 >Хоча побудовано карти найближчих областей Всесвіту у спектрах від радіохвиль і до гамма-променів, матерія, що випромінює ці хвилі, має масу у 10% від маси речовини, яка має знаходитися у цих областях. Як висловився з цього приводу Брюс Маргон, астроном з Університету Вашингтона, у газеті Нью-Йорк Таймс у 2001 році: «Це дуже неприємна ситуація, коли ми не можемо знайти 90 відсотків Всесвіту». </para> 0028 0029 <para 0030 >Цій <quote 0031 >відсутній масі</quote 0032 > дали назву <firstterm 0033 >темна матерія</firstterm 0034 >, ці два слова дуже добре описують все, що ми поки що про неї знаємо. Нам відомо, що там є <quote 0035 >матерія</quote 0036 >, оскільки ми можемо спостерігати за наслідками впливу її притягання. Але ця матерія на випромінює будь-яких електромагнітних хвиль, які ми могли б виявити, отже вона є <quote 0037 >темною</quote 0038 >. Існує декілька теорій щодо цієї матерії: від екзотичних субатомних часток до сукупності відокремлених чорних дірок або менш екзотичних коричневих та білих карликів. Термін <quote 0039 >відсутня маса</quote 0040 > може ввести в оману, оскільки сама маса нікуди не поділася — ми просто не бачимо її випромінення. Але що ж насправді ховається за терміном темна матерія і звідки ми знаємо, що вона існує, якщо не можемо її побачити? </para> 0041 0042 <para 0043 >Ця історія почалася у 1933 році, коли астроном Фріц Цвікі вивчав рух віддалених і масивних скупчень галактик, зокрема скупчення Кома і скупчення у сузір’ї Діви. Цвікі оцінив масу кожної з галактик у скупченні за їх світностями, а потім додав ці маси, щоб отримати загальну масу скупчення. Потім він виконав іншу, незалежну оцінку маси скупчення, засновану на вимірі різниці між швидкостями окремих галактик скупчення. Він був дуже здивований, коли ця друга оцінка <firstterm 0044 >динамічної маси</firstterm 0045 > виявилася у <emphasis 0046 >400 разів</emphasis 0047 > більшою за засновану на світності галактики. </para> 0048 0049 <para 0050 >Хоча факт став добре відомим ще у часи Цвікі, до 1970 років вчені не розпочинали систематичного вивчення цієї розбіжності. Лише з 1970 років тема існування темної матерії почала серйозно досліджуватися. Існування такої матерії не лише розв’язало б питання нестачі маси у скупченнях галактик, воно також могло б пролити світло на шляхи розвитку і, зрештою, долю всесвіту. </para> 0051 0052 <para 0053 >Іншими явищами, які підтверджують існування темної матерії, є явища, що виникають під час обертання <firstterm 0054 >спіральних галактик</firstterm 0055 >. Спіральні галактики складаються з великої кількості зірок, що обертаються навколо галактичного центру майже за коловими орбітами, дуже схожими на орбіти, за якими обертаються навколо зірок планети. Так само, як і планети, зірки, які обертаються далі від центру повинні мати меншу орбітальну швидкість (це твердження є прямим наслідком третього закону Кеплера). Насправді, третій закон Кеплера виконується лише для зірок, що знаходяться поряд з зовнішньою частиною спіральної галактики, оскільки в основі цього закону лежить припущення, що масу розподілено рівномірно вздовж радіусу орбіт. </para> 0056 0057 <para 0058 >Але астрономічні спостереження орбітальних швидкостей зірок зовнішніх частин великої кількості спіральних галактик свідчать про те, що для жодної з них не виконується третій закон Кеплера. Замість того, щоб зменшуватися зі зростанням відстані від центра, орбітальні швидкості залишаються майже сталими. Це змушує нас припускати, що зі зростанням відстані зростає і маса зосереджена на орбіті, навіть для зірок, які знаходяться майже на межі галактики. Тому, імовірно, галактика не обмежується областю, де ми спостерігаємо у речовину, що випромінює світло, а продовжується далеко за межі областей, зайнятих зірками. </para> 0059 0060 <para 0061 >Існує і ще одне додаткове свідчення. Розглянемо докладніше зірки, розташовані на периметрі спіральної галактики. Вони рухаються з середньою орбітальною швидкістю близько 200 кілометрів на секунду. Якщо б галактика складалася лише з речовини, яку ми можемо бачити, ці зірки швидко б вилетіли з галактики, оскільки їх орбітальні швидкості у чотири рази перевищують швидкість, яка потрібна для вильоту з галактики. Оскільки ми не спостерігаємо того, що зірки з галактик розлітаються на всі боки, у галактиці повинна існувати маса, яку ми не врахували, коли додавали маси частин галактики, які ми бачимо. </para> 0062 0063 <para 0064 >У літературі можна знайти декілька теорій, які намагаються пояснити походження невидимої маси, таких як <acronym 0065 >WIMP</acronym 0066 > (Weakly Interacting Massive Particles (Масивних часток зі слабкою взаємодією)), <acronym 0067 >MACHO</acronym 0068 >s (MAssive Compact Halo Objects (Масивних компактних кільцевих об’єктів)), первісних чорних дірок, масивних нейтрино тощо. Кожна з цих теорій має слабкі і сильні сторони. Астрономічна спільнота все ще немає загальноприйнятої теорії, оскільки ми ще не вигадали спосіб, у який можна було б перевірити всі ці теорії.</para> 0069 0070 <tip> 0071 <para 0072 >Ви можете поглянути на скупчення галактик, досліджуючи які професор Цвікі відкрив темну матерію. Скористайтеся вікном пошуку об’єктів &kstars; (<keycombo action="simul" 0073 >&Ctrl;<keycap 0074 >F</keycap 0075 ></keycombo 0076 >), щоб перейти до <quote 0077 >M 87</quote 0078 >, де розташовано скупчення Діви, і до <quote 0079 >NGC 4884</quote 0080 >, де знаходиться скупчення Кома. Щоб побачити самі галактики, вам доведеться збільшити масштаб. Зауважте, що скупчення Діви виглядає на небі набагато більшим. Насправді ж, скупчення Кома є більшим, меншим воно виглядає лише через те, що розташоване від нас на більшій відстані. </para> 0081 </tip> 0082 </sect1>