Masa ascunsă este

Masa ascunse (în cosmologie și astrofizică ca materie întunecată materie întunecată.) - denumirea comună set de obiecte astronomice, care sunt inaccesibile pentru a direcționa observațiile de mijloace moderne de astronomie (adică, nu emit radiații electromagnetice sau de neutrini observații de intensitate suficientă și să nu le absorbanta), dar a observat în mod indirect Efectele gravitaționale (în special asupra efectului "lentilei gravitaționale"), exercitate asupra obiectelor vizibile. Oamenii de știință cred că cantitatea de materie întunecată este de cel puțin 5 ori mai mare decât valoarea vizibilă.

Problema generală a masei ascunse constă în două părți:

Astrofizică. adică contradicția dintre masa observată a obiectelor legate gravitațional și a sistemelor lor, cum ar fi galaxiile și grupurile lor, cu parametrii observați determinați de efectele gravitaționale;
cosmologic - parametrii cosmologici observați contradictorii obținuți din datele astrofizice ale densității medii a universului.

Datele observabile ale efectelor gravitaționale ale masei latente

Masa ascunsă și rotația galaxiilor

Fig. 1 Curbele rotației diferențiale a galaxiilor: abaterea de la legea rotației Keplerian sunt explicate, probabil, de prezența unei mase ascunse

Viteza de galaxiile diferențială (adică dependența de viteză de rotație obiecte galactice pe distanța față de centrul galactic) determinat de distribuția masei în galaxie și pentru un volum sferic de rază, în care masa este închisă, sunt date de

adică în afara volumului în care se concentrează masa principală a galaxiei, viteza de rotație. Cu toate acestea, pentru multe galaxii spirala, viteza rămâne aproape constantă la o distanță considerabilă de centru (20-25 KPC), ceea ce contrazice scăderea rapidă a densității observate a materiei din centrul galaxiei la periferia lor (vezi. Fig. 1).

Astfel, pentru valorile observate necesare presupune existența nerespectat un material (non-luminos) extinzându-se pe distanțe mai mare de zece ori limite vizibile și galaxii cu o masă pe ordinea de mai sus masa combinată a Galaxiei materia luminoasă observată (halouri galactice).

Modern modelul cosmologic standard, conduce la concluzia că masa vizibilă a materiei nebarionică în galaxii este semnificativ mai mică decât a prezis. Recent, există rezultate, care indică faptul că masa nebarionică lipsă poate fi concentrată în halouri galactice intergalactic ca gaz fierbinte cu o temperatură de până la 1000000 2 500 000 K. [1] [2]

Masa clusterelor de galaxii: problema Zwicky

Fig. 2 clustere de galaxii Abell 2390 (sus) și MS2137.3-2353 spectrul de raze X (emite stânga gaz fierbinte intergalactice) și optice (dreapta, culoare fals), un arc - efectul de fond. Lentilă gravitațională
Masa cumulată observată este de aproximativ 13% din masa calculată ([1]).

Masa grupurilor de galaxii: gaz intergalactic fierbinte

Odată cu dezvoltarea de astronomie cu raze X in clustere galactice au fost descoperite radiație X la cald (încălzite la temperaturi de ordinul din 10 iunie K) gaz de umplere mediu intergalactic - adică, a fost găsită porțiune de masă ascunsă de astfel de grupuri. Cu toate acestea, suma masei observată a gazului cu masele observate ale grupurilor de galaxii nu sunt date în greutate, nu suficientă pentru a menține galaxiile și nici să dețină gaz în clustere.

Gravitația de fundal prin galaxii și grupurile lor

Una dintre metodele indirecte pentru estimarea masei de galaxii este plasarea gravitațională a obiectelor de fond (situate pe linia de observare din spatele lor). În acest caz, efectul de filmare gravitațională se poate manifesta sub forma distorsionării imaginii obiectului de fond sau a apariției imaginilor sale imaginare multiple. Soluția problemei inverse, adică calculul câmpului gravitațional necesar pentru obținerea unor astfel de imagini, ne permite să estimăm masa unei lentile gravitaționale - un grup de galaxii. Și în acest caz, valorile calculate depășesc în mod semnificativ valorile observate (a se vedea figura 2).

Natura și compoziția masei ascunse

În plus față de observarea directă a masei gravitaționale a efectelor latente ale unui număr de obiecte, care sunt dificil de observat în mod direct, dar care pot contribui la compoziția masei ascunse. In prezent considerate obiecte de natură nonbaryonic nebarionică și dacă primele sunt suficient de bine obiecte astronomice, cunoscute drept candidați pentru a doua considerate strangelet particulele elementare ipotetice rezultate din QCD clasice (axioni) si extensii supersimetrici teorii cuantice de câmp.

Obiecte masive ale halo-ului galaxiilor

Pentru a explica rotația vitezei de deviație obiectelor galactici din Keplerian trebuie să presupună prezența unei masive galaxii halo întunecate. Prin masive obiecte halo galactice (Massive Obiecte Astrophysical Compact Halo, MACHO) includ obiecte emisivitate compacte, în principal, stele cu masă mică - pitice maro. sub-stele sau planete foarte masive asemănătoare lui Jupiter. masă suficientă pentru a iniția reacții de fuziune în interiorul lor, răcite pitice albe. stelele neutronice și găurile negre.

Gaz intergalactic: pădurea Lyman alfa

Spre deosebire de gazul fierbinte al clusterelor galactice menționate mai sus, care radiază în raza de raze X, observațiile spectrelor quasare indică nori masivi intergalactici de hidrogen. In spectrele quasarilor cu deplasare mare roșu se observă o pluralitate de linii deplasate (linii „pădure“) de absorbție a hidrogenului Lyman-alfa formate de nori de hidrogen set dispuse la o distanță diferită de-a lungul liniei de vedere. Acest fenomen a fost numit pădure Lyman-alpha (pădure Lyman-alpha în limba engleză).

Substanța ne-baryonică întunecată

Conform ideilor moderne, doar aproximativ 4,4% din masa universului este materia obișnuită baryonic. Aproximativ 23% se încadrează în materie întunecată non-baryonic. care nu participă la interacțiune puternică și electromagnetică. Se observă numai în cazul efectelor gravitationale.

În funcție de viteza particulelor, se disting materia întunecoasă și caldă. Substanța întunecată este formată din particule care se mișcă cu viteze apropiate de lumină, aparent dintr-un neutrino.

Substanța întunecată nu este suficientă, conform ideilor moderne, pentru a forma galaxii. Investigarea structurii CMB a arătat că există fluctuații foarte mici în densitatea materiei. O materie întunecoasă, fierbinte, în mișcare rapidă, nu putea forma o structură atât de delicată.

Substanța întunecată rece ar trebui să fie formată din particule masive lent (și în acest sens "rece") particule sau cheaguri de materie. Astfel de particule nu au fost detectate experimental.

În calitate de candidați pentru act rece materia întunecată care interacționează slab particule masive (particule masive interactive, slab wimp), cum ar fi partenerii axioni și fermioni Super-lumina boson - photino. gravitino și altele.

Pentru prima dată, presupunerea existenței materiei care interacționa cu materia obișnuită numai prin gravitate a fost exprimată la începutul secolului al XX-lea în legătură cu precesiunea anormală a periheliului lui Mercur. Cu toate acestea, această problemă a fost rezolvată deja în 1916 de Albert Einstein datorită teoriei sale generale de relativitate. care a introdus în teoria newtoniană a gravitației corecția corespunzătoare mișcării orbitale, care explică exhaustiv fenomenul observat, care a fost și prima confirmare a relativității generale.

De asemenea, încearcă să explice curbele de rotație a galaxiilor schimba legile interacțiunii gravitaționale pe scară largă (de exemplu, modificat dinamica newtoniană - MOND), dar a prezis de profiluri mond în densitatea și temperatura gazelor fierbinți în clusterele de galaxii nu sunt de acord puternic cu observat [4].

Parametrii ascunși și parametrii cosmologici, problema energiei întunecate

Una dintre principalele probleme ale cosmologiei este chestiunea curburii medii a spațiului și a ratei de expansiune a universului. Dacă curbura spațiului este zero sau negativă, atunci expansiunea universului are loc nerestricționat (un model plat și deschis al universului); dacă curbura este pozitivă, atunci expansiunea universului trebuie înlocuită cu compresia (un model închis al universului). La rândul său, în cadrul teoriei generale a relativității (GRT). curbura medie a spațiului universului depinde de densitatea medie, densitatea critică corespunde curburii zero

10-29 g / cm3, care este echivalent cu aproximativ 5 atomi de hidrogen pe m³. Cu toate acestea, în ciuda faptului că valoarea observată a densității medii a materialului luminos este de aproximativ 1% din valoarea critică, datele observaționale indică faptul că curbura universului este aproape de zero, adică este aproape de

notițe

Urmăriți ce este "masa ascunsă" în alte dicționare:

HIDDEN MASS - forme greu de observat, detectate de gravitatea lor. efectele asupra mișcării și structurii galaxiilor, clusterelor și superclusterilor galaxiilor. Se presupune că există mai multe (două sau mai multe) C ... Enciclopedii fizice

Masa ascunsă a universului este masa unei substanțe ipotetice din univers, care nu poate fi detectată prin radiații electromagnetice ... Dicționar astronomic

Masă - Acest termen are alte semnificații, vezi Mass (values). Greutate Dimensiune M Unități de măsură SI kg ... Wikipedia

Masa universului este o masă ipotetică ascunsă a unei substanțe neobservabile în univers ... Dicționar astronomic

Lipsește masa - cosmologie vârsta universului Big Bang Sodvizhuscheesya distanță CMB ecuația cosmologică a stării de masă de energie întunecată Hidden Universe principiu cosmologic modele cosmologice Friedman de formare a ... Wikipedia

Materia întunecată - cosmologie vârsta universului Big Bang Sodvizhuscheesya distanță CMB ecuația cosmologică a stării de masă Ascuns Energia întunecată Friedmann cosmologică modelul cosmologic principiu este format ... Wikipedia

COSMOLOGIA - (din lumea kosmosului grecesc, cuvântul universului și logosului, doctrina), doctrina universului ca un întreg și a întregului astrued. observațiile Universului (Metagalaxy) ca parte a întregului; secțiune a astronomiei. Concluziile lui K. se bazează pe legile fizicii și ... ... Enciclopedia fizică

Quintessence (cosmologia) - cosmologie vârsta universului Big Bang Sodvizhuscheesya distanță CMB ecuația cosmologică a stării de masă de energie întunecată Hidden Universe principiu cosmologic modele cosmologice Friedman de formare a ... Wikipedia

Masa ascunsă. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Conținut de înaltă calitate prin articole WIKIPEDIA! Ascuns (în cosmologie și astrofizică) este, de asemenea, întuneric ... Mai multe informații Cumpărați pentru 1125 руб

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare