Гравитация и пространство. Часть 3 (тёмная материя)⁠⁠

Ситуация осложнилась когда у большого количества маленьких галактик в нашей местной группе измерили скорость. Оказалось, что у нас "под носом" эта проблема так же наблюдается. Не хватает массы вещества, чтобы объяснить почему все эти галактики собраны вместе

Они должны разлетаться. Значит здесь тоже требуется какая-то дополнительная масса. Это и есть первый аргумент существовании темной материи.

Аргумент номер 2. Он связан не с скоплениями галактик, а с отдельными звездными системами. Когда научились измерять скорости вращения дисков галактик появилась возможность измерять массу, которая эти диски содержит. И тут встретились с абсолютно той же самой проблемой.

Второй метод вычислить распределение массы - по яркости звезд.

Что самое интересное: массы, вычисленные по динамике диска и по яркости звездного населения - разошлись. Масса, вычисленная по динамике диска, оказалась гораздо выше.

До этого дошли не сразу.

Пришли к выводу, что то, что мы раньше принимали за галактику, это только её оптическая часть. Она должна быть окружена темным гало, которое так же проникает через неё.

Но решающим аргументом стал 3 аргумент.

Этот аргумент стал связан, прежде всего, с влиянием гравитации на лучи света. Лучи, различного свечения, одинаково отклоняются в гравитационном поле. Но гравитационное поле действительно заставляет откланяться лучи от прямой линии, и они, большой массой, могут фокусироваться. Такая ситуация, когда гравитационное поле играет роль линз, называется гравитационное линзирование. Отличие от обычной линзы, конечно же, громадное, потому что нормальные линзы имеет точку фокуса куда собираются лучи, а у гравитационной линзы нет точки фокуса. У неё есть линия фокуса. На каждой точке линии собираются в фокус лучи, которые на определенном расстоянии от центра линзы прошли. Поэтому такая линза искажает изображение. И даже изображение одного объекта может разбиться на много разных изображений.

Этот эффект долго искали, эффект гравитационного воздействия на свет. Его можно проверить только астрономически. Этот эффект предсказывал ещё Ньютон.

Для того чтобы обнаружить такой эффект потребовались большие телескопы с высоким разрешением. И такие линзы были найдены...