Тёмная материя. Часть последняя.
Эти исследователи использовали с хорошей добротностью торсионный маятник. Любой маятник, как и любые качели, проходит точку равновесия с нулевым ускорением. Поэтому около положения равновесия должно накапливаться отклонение от чистого Ньютоновского приближения, если оно действительно имеет место. Вот эта статья:
Они качали маятник долго и упорно, собирали данные, занимались статистикой, и пришли к выводу, что никакого отклонения нет, которое могло претендовать на объяснение всех эффектов описанных в теории Мильгрома. Правда сторонники его теории заявили, что нужно мерить массу не инертную, а гравитационную. Но по современной физике это тождественные понятия, на этом базируется ОТО. Опять такие вопрос остается открытым.
Затем появились аргументы, которые делают теорию Мильгрома достаточно сомнительной. Дело в том, что среди галактик есть галактики, которые окружены кольцом вещества вращающимся перпендикулярно направлении к Звездному диску. Такие галактики называются - "Галактики с полярными кольцами"
И вот вращение самой галактики даёт нам распределение массы в одном направлении, а вращение кольца в противоположном. Можно посмотреть какой формы имеет гравитационное поле самой галактики. И оказалось, что тёмное гало, а именно оно преобладает, во многих случаях трёхосное.
И если это подтвердится, то это станет гибелью для теории MOND (модифицированная Ньютоновская динамика), потому что у неё все зависит только от ускорения и поэтому во все стороны должны быть отличия от Ньютоновской теории одинаковы, и всё должно быть сферой.
Другой удар по теории был нанесен распределением темной массы в двух сталкивающихся скоплениях галактик.
Они столкнулись, но галактики - это звезды и газ. Звезды друг с другом не сталкиваются, а атомы газа не сталкиваются. На изображении два скопления прошли сквозь друг друга, газ остался, а скопления уже расходятся дальше без газа. Синие пятна - это распределение темной материи, по слабому линзированию. Мы видим, что слабое линзирование отслеживает именно скопления. То есть она состоит из частиц, которые не сталкиваются между собой, они не теряют своего импульса. Скопления отсоединились от газа, хотя основная масса в газе. И это невозможно объяснить в рамках теории Мильгрома. Эта ситуация далека от разрешения, ставить точку здесь очень рано, но эта ситуация показывает насколько сейчас в науке интересно :)
Сторонникам темной материи очень нравится аргумент, описанный выше, потому что галактик просто не получилось бы, если бы всё гравитационное поле сидело в том веществе, котором мы сейчас наблюдаем в виде звезд и газа. А с тёмной материей всё сходится.
Таким образом объясняется крупномасштабная структура распределения темной материи.
Вот она. Возможная, компьютерная схема, образования галактик.
А вот как реально распределены галактики.
Разные цвета, это галактики на разных расстояниях. Они образуют сеточную структуру.
Таким образом галактики состоят из обычного вещества, которое миллиарды лет назад просочилось сквозь гало из тёмной материи и сформировало звезды. В свою очередь, активность звезд галактики заполняет гало горячим газом.
И вот последние годы начали находить этот слабый разреженный газ в других галактиках на расстояниях до 200-300 кпк (килопарсек) от центра, где никаких звезд уже нет. Это дополнительный аргумент в пользу того, что мы называем галактикой это только её оптическая наблюдаемая внутренняя часть. Реальная масса, если учитывать гало, в 100 раз больше, а радиусы больше в несколько десятков раз.
Как после этого изменился наш взгляд на мир?
Мы рассматриваем галактику, есть газовое гало и всё это должно удерживаться в гравитационном поле темной материи.
Ну, а сколько же темной материи, скажем, в Земле?
В нашей галактики, в объёме одного земного шара, содержится в среднем около 10 кг обычного вещества и около 1 кг темной материи. Однако в гало галактики тёмной материи в 50 раз больше, чем обычной - почти тысяча миллиардов масс Солнца.
К чему же мы пришли? Мы пришли к тому, что то что мы наблюдаем это некая вершина айсберга.
Откуда мы знаем что так мало приходится на атомы? По соотношению между водородом, гелием и литий-7. Эти три элемента космологического происхождения. Так вот, по соотношению между этими элементами, которые наблюдают, однозначно приводит к выводу, что все атомы составляют не больше 5% всей материи. То есть вещества из атомов не больше 5%. Если было бы больше, тогда успело бы больше образоваться гелия и других элементов.
Какой же вывод следует?
Но не надо путать вопрос тёмной энергии, его мы вообще не касались. Мы говорим о веществе, которое в основном в природе темная!
Спасибо Вам, за то что дочитали до этих строк. Следующую тему, которую хотелось бы разобрать - это звезды и их виды.