Tip:
Highlight text to annotate it
X
От всички спектакли, които човечеството е видяло през телескоп,
много малко са по-прекрасни от спирална галактика.
Магически въртопи от звезди, те се въртят в един величествен и предвидим танц.
Фактът, че виждаме много милиарди от тях в нашите телескопи
ни казва, че те са често срещащи се и стабилни.
Може би е изненадващо, че е сравнително лесно да се разберат вътрешните механизми на тези космически въртележки.
Чрез комбиниране на физически принципи, разработени от сър Исак Нютон, в края на 17-ти век,
с наблюдавания размер на масата в една галактика,
учените могат да изчислят скоростите, с които тези галактики се въртят.
Използвайки тези техники, астрономите предсказват колко бързо трябва да се движат звездите на различни разстояния от центъра на галактиката.
Звезди много близо до центъра се движат бавно.
Това е понеже има много малко маса между тях и центъра на галактиката, която да ги привлича заедно.
Звезди, които са малко по-далеч, се движат по-бързо,
защото те биват привличани от всички звезди между тях и центъра.
Когато стигнем наистина надалеч, се предвижда звездите да се движат отново бавно.
Голямата им отдалеченост намалява гравитацията до нежно придърпване,
така че те се движат спокойно в орбитите си.
Знаейки това, учените наблюдавали галактиките и измерили колко бързо се движат звездите.
За тяхна изненада те открили, че докато звездите близо до центъра на галактиката, се държали както предполагали,
тези по-надалеч се движели много по-бързо.
Това наблюдение било опустошително за традиционните теории на гравитация и движение.
Ако звездите се движеха толкова бързо, колкото измерванията предполага,
галактиките трябваше да се саморазкъсват.
Настъпила криза, и астрономите и физиците се блъскали за да намерят грешка в своите изчисления.
Дали нютоновата теория на гравитацията била погрешна?
Дали неговата теория за движение била погрешна?
Или било възможно, че астрономите неправилно измерили масата на галактиката?
Всички опции били изследвани и всички били отвърлени. С изключение на една.
Днес учените смятат, че отговорът се крие в един неизвестен вид материя, наречена тъмна материя.
Тази тъмна материя може да се представи като облак, който обгражда повечето галактики.
Тази материя е много необичайна. Тя се влияе от гравитацията,
но е невидима за видимата светлина и всички други форми на електромагнитно излъчване.
Името "тъмна материя" произхожда от тази невъзможност на материята да отделя или абсорбира светлина.
Тъмната материя добавя към тежестта на галактиката
и обяснява орбиталната скорост на звездите, далеч от центъра на галактиката.
Тъмната материя все още не е директно наблюдавана,
но учените смятат, че вероятно е реална,
най-вече защото другите опции били отхвърлени.
Използвайки десетки подходи, астрономите и физиците продължават да търсят преки доказателства,
които да докажат, че хипотезата за тъмната материя е правилна.
Този въпрос е един от най-важните изследователски въпроси във физиката през 21 век.