Qual è la materia oscura e in che modo gli scienziati hanno compreso la sua esistenza?

Qual è la materia oscura e in che modo gli scienziati hanno compreso la sua esistenza?
Anonim

Risposta:

Risposta breve? Non ne abbiamo assolutamente idea, e le galassie girano troppo velocemente perché la materia visibile le tenga insieme.

Spiegazione:

Potremmo trattare meglio con questi il contrario - in primo luogo è stato notato, poco dopo abbiamo scoperto che le molte "nuvole" (nebulose) che abbiamo notato nel cielo notturno erano in realtà galassie, che giravano. Questo fu scoperto usando l'effetto Doppler su immagini spettroscopiche di galassie, che mostravano un lato di una galassia che si avvicinava a noi e il lato opposto che si allontanava.

Finora, così felici, girano. Quindi Fritz Zwicky, esaminando l'ammasso di galassie di Coma nel 1933, vide che le galassie giravano troppo velocemente perché la materia visibile generasse forza sufficiente a tenerle insieme. Ciò è stato confermato negli anni '70 da Vera Rubin Cooper, in particolare, il bordo esterno delle galassie dovrebbe ruotare molto più lentamente del centro secondo la meccanica newtoniana. Questo non è stato osservato, le curve di rotazione erano quasi "piatte" nei confini esterni delle galassie.

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Ciò consentiva due possibilità: (a) La teoria di Newton sulla gravitazione universale era sbagliata (b) esisteva vasto quantità di materia "oscura". Nessuno credette seriamente (a) quindi rimanemmo con l'ipotesi che una "materia" di materia oscura circondasse ogni galassia.

Ora per la seconda parte (la prima) abbiamo cercato le particelle che potrebbero costituire la materia oscura molto difficile (un premio Nobel attende quasi certamente gli scopritori) ma nonostante molte stelle della ricerca (sia nello spazio che nei laboratori di fisica delle particelle) non è stato trovato nulla che potesse adattarsi al progetto.

Neutrini di vario genere sono stati proposti, così come materie esotiche, gruppi di quark stabili, stelle morte, buchi neri ecc. Martin Rees (Astronomo Royal all'epoca) arrivò a suggerire che potrebbe essere una copia non letta dell'Astrofisico Rivista! Non abbiamo davvero alcuna idea e ci infastidisce. Un sacco.

Sembra che questa roba superi la materia visibile di un fattore di circa 5: 1 in tutto l'universo e tu hai tanta idea di quello che è. Dal mio punto di vista questo rende un momento eccellente per studiare sia la cosmologia che la fisica delle particelle, perché spero che le principali scoperte siano dietro l'angolo.