Ciemna materia to najbardziej tajemnicza substancja we wszechświecie. Jest tak tajemnicza, że nikt nie wie na pewno, czy naprawdę istnieje. Ta wyjątkowa substancja, z której składa się być może 80% naszego Wszechświata, nie oddziałuje w żaden sposób z otaczającym światem: nie można jej zobaczyć ani dotknąć. Pomimo tego smutnego faktu, na cześć tej jeszcze nie otwartej substancji, ustanowiono nawet jej własne święto - Dzień Ciemnej Materii, obchodzony przez naukowców 31 października. Cóż, uroczystość ku czci ciemnej materii nie jest jedyną osobliwością tak tajemniczej substancji.
Co to jest ciemna materia?
W latach trzydziestych XX wieku szwajcarski astronom Fritz Zwicky zauważył, że galaktyki w odległej gromadzie krążą wokół siebie znacznie szybciej niż powinny. Naukowiec zasugerował, że niewidzialna substancja, którą nazwał ciemną materią, może grawitacyjnie przyciągać te galaktyki i w jakiś sposób je sklejać, zapobiegając ich rozpraszaniu się w różnych kierunkach Wszechświata.
Minęło prawie 90 lat, ale naukowcy nie byli w stanie zbliżyć się do pojęcia natury ciemnej materii. Jedyne, co wiemy na pewno, to to, że ten tajemniczy materiał można znaleźć w całym kosmosie i że jest go znacznie więcej we wszechświecie niż materia, którą widzimy. No cóż, być może niemożność zrozumienia składu tajemniczej substancji można uznać za pierwszą osobliwość wyjątkowej substancji.
Czy można wykryć ciemną materię?
Jeśli ciemna materia nie jest w stanie oddziaływać ze zwykłą materią, czy możemy ją jakoś wykryć? Prawdopodobnie jest to pytanie, które zadawali sobie naukowcy, którzy przeprowadzali eksperyment po eksperymencie, mając nadzieję na znalezienie tej bardzo cenionej cząstki ciemnej materii. Pomimo lat poszukiwań na Ziemi nie znaleziono żadnych śladów ciemnej materii.
Film promocyjny:
Prawdopodobnie wiesz ze swojego licealnego kursu fizyki, że zwykła materia składa się z cząstek, takich jak protony i elektrony, a także z całego zoo bardziej egzotycznych cząstek, takich jak neutrina, miony i piony. Próbując znaleźć ciemną materię, naukowcy zastanawiali się, czy ta tajemnicza substancja może być tak złożona jak zwykła materia.
Według Andrei Katza, badacza z Uniwersytetu Harvarda, nie ma powodu, by sądzić, że cała ciemna materia we Wszechświecie jest zbudowana z jednego typu cząstki. Zatem ciemne protony mogą łączyć się z ciemnymi elektronami, tworząc ciemne atomy, tworząc konfiguracje tak różnorodne i interesujące, jak te w widzialnym świecie.
Wraz z dodatkowymi cząsteczkami ciemnej materii istnieje możliwość, że doświadcza ona sił podobnych do tych, których doświadcza zwykła materia. Niektórzy badacze szukali „ciemnych fotonów”, które wyglądają jak fotony pojawiające się między normalnymi cząsteczkami. Jeśli któregoś dnia zostaną odkryte, wówczas takie odkrycie zapoczątkuje nowy etap w badaniach właściwości wszechświata.
Czy w naszej galaktyce jest ciemna materia?
Ponieważ we Wszechświecie jest znacznie więcej ciemnej materii niż zwykłej materii, często mówi się, że jest to rodzaj rządzącej siły, która organizuje tak duże struktury, jak galaktyki i gromady galaktyk.
Dlatego odkrycie galaktyki o nazwie NGC 1052-DF2 było całkowitym zaskoczeniem, ponieważ struktura ta w ogóle nie zawiera ciemnej materii. Jeśli chodzi o galaktykę Drogi Mlecznej, naukowcy odkryli główną gromadę ciemnej materii dokładnie w centrum naszej galaktyki. Co spowodowało tak dziwne i niejednorodne rozmieszczenie tajemniczej substancji we Wszechświecie, jest wciąż nieznane. Jeśli jednak kiedyś ta tajemnica zostanie ujawniona, ludzkość może stać się świadkiem rozwoju nowej nauki.
Daria Eletskaya