Indtil videre har videnskabsmænd ikke været i stand til utvetydigt at bevise eksistensen af "mørk materie", der angiveligt består af det meste af vores univers.
Den "mørke stof", der omgiver galakser i hele universet, er usynlig, fordi den ikke reflekterer lys. Dens tilstedeværelse kan kun bemærkes af den tyngdekrafteffekt, den har på planeter og stjerner.
På trods af et eksperiment på 2 milliarder dollars, der blev udført på den internationale rumstation og viser tegn på eksistensen af "mørkt stof", er det aldrig blevet observeret direkte.
Huller i himlen
Den første indikation af, at der var noget galt i beregningen af universets masse, dukkede op i midten af 30'erne af det XX århundrede. Den schweiziske astronom Fritz Zwicky målte den hastighed, hvormed galakser i Coma-klyngen (og dette er en af de største klynger, vi kender, det inkluderer tusinder af galakser) bevæger sig rundt i et fælles centrum.
Resultatet var nedslående: galaksernes hastigheder viste sig at være meget højere, end man kunne forvente baseret på den observerede samlede masse af klyngen. Dette betød, at den sande masse af Comaklyngen var meget større end den synlige masse. Men den vigtigste mængde stof, der er til stede i denne region af universet, af en eller anden grund, forbliver usynlig og utilgængelig for direkte observation, hvilket kun manifesterer sig tyngdekraft, det vil sige kun som masse.
40 år efter Zwickys arbejde, i 70'erne, studerede den amerikanske astronom Vera Rubin rotationshastigheden omkring det galaktiske midtpunkt, der befandt sig i periferien af galakser. Målinger har vist, at for mange galakser forbliver denne hastighed næsten konstant i en meget betydelig afstand fra centrum.
Salgsfremmende video:
Disse resultater kan kun tolkes på én måde: massefylden i sådanne galakser falder ikke, når du bevæger sig fra midten, men forbliver næsten uændret. Da tætheden af synligt stof (indeholdt i stjerner og interstellar gas) hurtigt falder mod periferien af galaksen, skal den manglende tæthed leveres af noget, som vi af en eller anden grund ikke kan se.
Galaktisk paradoks
For en kvantitativ forklaring af de observerede afhængigheder af rotationshastigheden på afstanden til centrum af galakser kræves det, at dette usynlige "noget" er ca. 10 gange større end det sædvanlige synlige stof. Dette "noget" blev kaldt "mørkt stof" og er stadig det mest spændende mysterium inden for astrofysik.
Et andet vigtigt bevis på tilstedeværelsen af "mørkt stof" i vores verden kommer fra beregninger, der simulerer dannelsen af galakser, der begyndte omkring 300 tusind år efter starten af Big Bang. Materiale skulle simpelthen ikke have samlet sig i galakser, som vi imidlertid observerer i den moderne tid. Dette problem blev kaldt det galaktiske paradoks, og det blev i lang tid betragtet som et alvorligt argument mod Big Bang-teorien.
Men hvis vi antager, at partiklerne af almindeligt stof i det tidlige univers blev blandet med partikler af usynlig "mørkt stof", falder alt sammen på beregningerne i beregningerne.
Det viser sig, at den velkendte og tilsyneladende studerede til detaljerne i den synlige verden, som vi for nylig betragtede som næsten forstået, kun er en lille tilføjelse til noget, som universet faktisk består af.
Spejlverden
I 1995 bemærkede Hubble-teleskopet, at en af stjernerne i den store magellanske sky blussede lysere. Denne glød varede mere end tre måneder, men derefter vendte stjernen tilbage til sin naturlige tilstand. Og seks år senere dukkede en knap lysende genstand ud ved stjernen. Det var en kold dværg, der passerede 600 lysår fra stjernen, skabte en gravitationslinse, der forstærker lys. Beregninger har vist, at massen af denne dværg kun er 5-10% af solens masse.
Endelig forbinder den generelle relativitetsteori utvetydigt universets ekspansionshastighed med den gennemsnitlige tæthed af sagen indeholdt i det. Hvis universets tæthed i virkeligheden er nøjagtigt lig med den kritiske, kan dette ikke være et tilfældigt tilfældighed, men er en konsekvens af en eller anden grundlæggende egenskab i vores verden, som endnu ikke er forstået og forstået.
Imidlertid siger den nye teori, at "mørk materie" kan indeholde en "spejlverden", der kan ændre vores forståelse af universet.
Planck-teleskopet indsamlede data om de tider, der fulgte Big Bang for 13,8 milliarder år siden, hvilket viser, at en eller anden mystisk sag udgør 26,8 procent af sagen i universet - mere end tidligere antaget.
Almindeligt stof - galakser og planeter, som vi direkte kan observere, er kun ca. 4,9 procent. Og alt andet er endnu mere mystisk "mørk energi", som ifølge forskere er ansvarlig for udvidelsen af universet.
Et nyt fænomen
I år annoncerede et internationalt team af forskere, at en kosmisk stråledetektor ombord på ISS har fundet det første tegn på eksistensen af "mørk stof."
Disse resultater kom, da Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), der blev lanceret i rummet for to år siden, opdagede tegn på et nyt fysisk fænomen, der hidtil kunne være mærkelig og ukendt sag.
Forskernes konklusioner er baseret på det observerede overskud af positroner - positivt ladede subatomære partikler. Det opdagede burst af positroner kunne skabes ved at dø "mørkt stof" - et stof, der er så centralt i vores univers, at det bestemmer arrangementet af stjerner og planeter.
Den ultimative løsning på mysteriet med udseendet af mystisk stof kan åbne helt nye studier for os, herunder muligheden for at eksistere flere universer og andre dimensioner.