Анонимный вопрос
25 марта 09:37.
164

В Википедии написано, что тёмная материя притягивает барионную и благодаря этому становится возможным её изучение. Как это притяжение способствует её изучению?

Ответить
Ответить
Комментировать
2
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться

Впервые о тёмной материи количественно заявил Ф. Цвикки из КалТеха в 1933 г, при изучении галактического кластера Кома. Он применил Теорему о Вириале, связывающую среднюю кинетическую энергию (⟨Т⟩) стабильной системы из N частиц (галактик), со средней полной потенциальной энергией (⟨U⟩) системы: ⟨Т⟩ = -½⟨U⟩, где угловые скобки выражают усреднение по времени, a ⟨U⟩ = ∑ᵢ⟨Fᵢrᵢ⟩. Ниже показано изображение Кома кластера.

Из измерений Цвикки следовало, что наблюдаемая масса галактического кластера Кома, была в 400 раз меньше, чем требовалось для стабильности кластера согласно теоремы о вириале, т.е. гравитационный эффект от наблюдаемой массы был существенно меньше, чем требовалось для удержания галактического кластера от разбегания. Название "Тёмная материя" впервые использовал именно Цвикки, для недостающей массы, удерживающей галактический кластер. Но на эти наблюдения практически не обратили внимание до конца 20-го века, наверно из-за невероятно большого расхождения с ожидаемым значением из теории. 

Следующее веское доказательство существования тёмной материи последовало из прецизионных измерений скоростей звезд в составе галактик в зависимости от расстояния до центра галактик. Усреднённые мировые данные приведены ниже, 

где красная кривая это наблюдаемое поведение средних скоростей звёзд в составе различных галактик. Синяя пунктирная линия соответствует ожидаемому поведению скоростей согласно 2-му закону Кеплера. Интерпретация поведения красной кривой (B), в зависимости от расстояния до центра галактик, возможна только привлечением тёмной материи, многократно (более чем 5 раз) превышающей по массе барионную (видимую) материю галактик.

На сегодня стандартная модель космологии предсказывает только 4.9% наблюдаемой (барионной) материи и 26.8% темной материи. 

5
Прокомментировать
Ответить