100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какова скорость движения Млечного Пути?

Вращение Млечного Пути

Мы проживаем в спиральном галактическом типе с баром. То есть, Млечный Путь сформировался в виде спирали со звездной полосой посредине. Это масштабная галактика, растянувшаяся на 100000 световых лет (стоит на втором месте по размерам в Местной Группе).

Но удивительнее всего, что весь этот гигантский массив пребывает во вращении. При скорости в 270 км/с на один оборот уходит 200 миллионов лет. Почему же происходит движение Млечного Пути? Интересно, что у Солнечной системы на оборот вокруг центра галактики тратится 225 миллионов лет. Вы должны понимать, что в прошлый раз, когда мы были в этой точке, Землей «управляли» динозавры.

Зависимость скорости вращения звезд от расстояния до центра Млечного Пути

Зависимость скорости вращения звезд от расстояния до центра Млечного Пути

Чтобы разобраться в процессе галактического вращения, исследователи нанесли на карту этот механизм, запечатленный антенной решеткой со сверхдлинными базами (VLBA). Им нужно было изучить пятна рождения звезд и пристальнее разглядеть те места, где молекулы газа увеличивают радиоизлучение. Эти области вырабатывают яркое свечение в радиоволнах.

Когда Земля путешествует по собственному орбитальному пути, смещение молекул можно сопоставить с более удаленными объектами. Измерение самого смещения демонстрирует процесс всего галактического вращения и даже помогает вычислить массу. Но что активирует этот механизм?

Скорость вращения некоторых галактик

Скорость вращения некоторых галактик

Для этого вернемся в раннюю Вселенную. Она переполнена водородом и гелием. Некоторые участки были намного плотнее, из-за чего заставляли газ собираться в протогалактические облака. Наиболее плотные трансформировались в звезды.

На этом снимке видно, как группируются звезды на фоне облаков горящего газа и пылевых дорожек. Примерно 10 миллионов лет назад скопление NGC 3293 было всего лишь газовым облаком. Подобные формирования называют небесными лабораториями, так как они предоставляют информацию о звездной эволюции.

На этом снимке видно, как группируются звезды на фоне облаков горящего газа и пылевых дорожек. Примерно 10 миллионов лет назад скопление NGC 3293 было всего лишь газовым облаком. Подобные формирования называют небесными лабораториями, так как они предоставляют информацию о звездной эволюции.

Звезды стремительно сгорали и превращались в шаровые скопления. Но гравитация продолжала сжиматься в облаках. Когда они рухнули, то сформировали вращающиеся диски. Своим вращением они притянули еще больше газа и пыли, создавая галактические диски, внутри которых появлялись новые звезды. На краях облака еще оставались скопления шарового типа, а также гало (пыль, газ и темная материя).

Чтобы это понять, вспомните, как раскатывают тесто для пиццы. Берут небольшой шарик и начинают подбрасывать в воздух, раскручивая до необходимых размеров. То же самое происходит во всех галактиках, только в более сложной форме. Теперь вы знаете, как происходит движение галактики Млечный Путь.

Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах

В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.

В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.

Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе. После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.

В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.

Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.

Читайте так же:
Интересные факты о Греции и греках

Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них вокруг своей оси, это касается даже самых быстрых планет — Юпитера и Сатурна.

Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.

Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.

Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть. С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.

Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.

Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.

Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.

Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.

Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.

Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.

Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.

Читайте так же:
Модное пари — разъясняем по пунктам

Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней.

Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.

Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.

Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.

Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени.

Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.

Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.

Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.

Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.

Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.

Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.

Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла. У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.

В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей. Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».

Читайте так же:
Почему рыцари предпочитали левую сторону? Все о сторонах движения

На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:

С какой скоростью мы движемся сквозь Вселенную

С какой скоростью мы движемся сквозь Вселенную

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью — примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с — едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.

Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь — огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя — все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца — около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца. Вот так выглядит движение нашей Солнечной системы.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было — примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Что это означает для нас?

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей». Мы все ближе подходим к пониманию того, что происходит с нами в космическом пространстве, но нам все еще не хватает фактов, например:

  • каковы были начальные условия, при которых зародилась Вселенная;
  • как различные массы в галактике двигаются и изменяются со временем;
  • как образовывался Млечный Путь и окружающие галактики и скопления;
  • и как это происходит сейчас.

Однако есть трюк, который поможет нам разобраться.

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения — около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен.

Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.

Через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная охладилась до такой температуры, что стало возможным образование атомов водорода. До этого фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы: сталкивались с ними и обменивались энергией. По мере остывания Вселенной заряженных частиц стало меньше, а пространства между ними — больше. Фотоны смогли свободно перемещаться в пространстве. Реликтовое излучение — это фотоны, которые были излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, но избежали рассеяния, так как рекомбинация уже началась. Они достигают Землю сквозь пространство Вселенной, которая продолжает расширяться.

Вы сами можете «увидеть» это излучение. Помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, похожую на заячьи уши, на 1% вызваны реликтовым излучением.

И все-таки температура реликтового фона не одинакова во всех направлениях. По результатам исследований миссии Planck, температура несколько различается в противоположных полушариях небесной сферы: она немного выше на участках неба южнее эклиптики — около 2,728 K, и ниже в другой половине — около 2,722 K.

Читайте так же:
Почему пятница называется пятницей? Причины, фото и видео

Карта микроволнового фона, сделанная при помощи телескопа Planck.

Эта разница почти в 100 раз больше остальных наблюдаемых колебаний температуры реликтового фона, и это вводит в заблуждение. Почему так происходит? Ответ очевиден — эта разница происходит не из-за флуктуаций реликтового излучения, она появляется, потому что есть движение!

Когда вы приближаетесь к источнику света или он приближается к вам, спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону коротких волн (фиолетовое смещение), когда отдаляетесь от него или он от вас — спектральные линии смещаются в сторону длинных волн (красное смещение).

Реликтовое излучение не может быть более или менее энергичным, значит, мы движемся сквозь пространство. Эффект Доплера помогает определить, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью 627 ± 22 км/с относительно реликтового излучения. Это так называемые пекулярные скорости галактик, которые составляют несколько сотен км/с. Помимо них существуют еще космологические скорости, обусловленные расширением Вселенной и рассчитываемые по закону Хаббла.

Благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика — лишь часть этого процесса.

§ 27. Наша Галактика

1. Найдите на звёздной карте созвездия, через которые проходит Млечный Путь.

Млечный путь проходит через созвездия: Цефея, Кассиопеи, Персея, Возничего, Близнецов, Ориона, Единорога, Большого Пса, Кормы, Компаса, Лебедя, Лисички, Стрелы, Орла, Щита, Стрельца, Змеи, Змееносца, Скорпиона, Волка, Жертвенника, Южного Треугольника, Центавра, Южного Креста, Мухи, Киля, Парусов.

2. Почему наблюдателю, находящемуся на Земле, Млечный Путь представляется прерывистым и клочковатым?

Это связано с тем, что в плоскости нашей Галактики много межзвёздной пыли и газа, которые поглощают свет далёких звёзд.

3. Как устроена наша Галактика?

Наша Галактика — огромная звёздная система в форме плоского линзообразного диска поперечником около 30 и толщиной около 4 кпк. Звёздный диск Галактики имеет структуру в виде спиральных ветвей (рукавов). В середине диска находится шарообразное утолщение, которое называют балджом (в переводе — вздутие). Ядро Галактики расположено в созвездии Стрельца, это небольшая и самая плотная её часть.

Некоторые звёзды Галактики находятся за пределами диска, образуя сферическую составляющую — звездное гало. Гало имеет радиус не менее 20 кпк. Гало окружено короной — очень разряжённой внешней частью Галактики — размеры которой достигают 50-60 кпк.

4. Каково положение Солнечной системы в Галактике?

Орбита Солнечной системы проходит через точку, расположенную чуть дальше средней точки радиуса галактического диска.

5. Чем отличаются звёзды диска Галактики от звёзд гало?

Звёзды диска более молодые, имеют голубовато-белый цвет. Звёзды гало — старые, жёлто-красные.

6. Как распределены шаровые скопления в Галактике? Чем они отличаются от рассеянных скоплений?

Шаровые звёздные скопления в отличие от рассеянных имеют сферическую или эллипсоидальную форму и могу насчитывать до нескольких миллионов звёзд. Шаровые скопления находятся ближе к центру Галактики и образуют протяжённое гало. В состав шаровых скоплений входят красные гиганты и сверхгиганты, а в рассеянные скопления входят в основном молодые голубоватые звёзды.

7. Каковы особенности вращения нашей Галактики?

  1. Все звёзды диска Галактики обращаются вокруг её ядра по орбитам, близким к круговым.
  2. Угловая скорость вращения убывает по мере удаления от центра.
  3. Линейная скорость вращения сначала возрастает с удалением от центра Галактики, достигая максимума на расстоянии Солнца, после чего очень медленно убывает.
  4. Полный период обращения Солнца вокруг ядра Галактики составляет примерно 220 млн лет (галактический год).
  5. Звёзды и скопления звёзд сферической составляющей Галактики движутся по сильно вытянутым и наклонённым к плоскости диска под разными углами орбитами.
Читайте так же:
Самые странные животные в мире – список, названия, описание, фото и видео

8. Сколько раз за время существования Солнце успело обернуться вокруг центра Галактики?

Если принять время жизни Солнца — 10 млрд лет, то нашей светило сделает 45,5 оборотов вокруг центра Галактики.

9. Звезда 83 Геркулеса находится от нас на расстоянии D = 100 пк, её собственное движение составляет μ = 0,12″. Какова тангенциальная скорость этой звезды?

Звезда 83 Геркулеса находится от нас на расстоянии D = 100 пк, её собственное движение составляет μ = 0,12″. Какова тангенциальная скорость этой звезды?

Вычислим тангенциальную скорость: $v_t=4.74dfrac<μ''>=4.74·dfrac<0.12><0.01>approx 12, (км/с).$

6.2.4. Тёмная масса и её возможные носители

Концепция тёмной (или скрытой) материи (массы) (Cold Dark Matter) Вселенной основана на необходимости объяснения ряда наблюдаемых астрофизических эффектов: распределения скоростей звёзд в Галактике, гравитационного линзирования излучения удалённых объектов тёмными гало (сферическими составляющими) галактик, вириального парадокса, формирования крупномасштабной структуры Вселенной и др. Скопления галактик обнаруживают следующую особенность: для многих из них масса, определённая по скоростям собственного движения галактик в скоплении, оказывается заметно больше массы, определённой по общей светимости галактик. Массу скопления, определённую на основе теоремы вириала, называют вириальной. В соответствии с теоремой вириала для связанной стационарной системы, части которой взаимодействуют друг с другом по закону 1/r, кинетическая энергия такой системы равна половине модуля её потенциальной энергии. Для частицы массой m, обращающейся по круговой орбите вокруг центральной массы ℳ: Eкин = ½|Eграв| = mv 2 /2 = Gℳm/(2R). Если известны размер скопления R и дисперсия скоростей галактик v, то можно получить оценку вириальной массы скопления: ℳvt ≈ v 2 R/G. Другой способ определения массы скопления состоит в том, что полную наблюдаемую светимость скопления умножают на стандартное отношение масса/светимость, найденное независимо для отдельных галактик. Такое отношение различно для галактик различных типов, но если известно, что в данном скоплении преобладают галактики какого-то определённого типа, то суммарную массу этих галактик таким способом действительно можно оценить. Оказывается, что суммарная масса галактик меньше вириальной массы скопления (вириальный парадокс): ℳvt > ℳL. Для разрешения вириального парадокса, объяснения кривых дифференциального вращения галактик и некоторых других явлений необходимо наличие в галактиках и их скоплениях значительных масс скрытого (тёмного, т.е. несветящегося) вещества. По современным данным средняя плотность наблюдаемого вещества составляет 3 × 10 –31 г/см 3 , а средняя плотность Вселенной на два порядка больше (10 –29 г/см 3 ). В отличие от обычного барионного «светящегося» вещества, под тёмной понимается материя, которая не принимает участия в электрослабом взаимодействии (т.е., в частности, не испускает и не поглощает электромагнитное излучение), и присутствие которой обнаруживается только по гравитационным эффектам. В настоящее время предполагается, что на долю обычной барионной материи приходится не более 5% плотности Вселенной. Примерно половину барионной материи составляют светящиеся объёкты (видимая материя) – звёзды, межзвёздные газопылевые облака, планеты. Тёмная барионная материя – это макроскопические объекты гало галактик (Massive Astrophysical Compact Halo Objects, MACHO): маломассивные звёзды (коричневые карлики), очень массивные юпитероподобные планеты, остывшие белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры. Около 23% плотности Вселенной составляет тёмная материя, носители которой имеют небарионную природу. В зависимости от скоростей частиц различают горячую и холодную тёмную материю. Горячая тёмная материя состоит из частиц, движущихся с околосветовыми скоростями, по-видимому, из нейтрино. Холодная тёмная материя должна состоять из массивных медленно движущихся («холодных») частиц или сгустков вещества. Экспериментально такие частицы пока не обнаружены. В качестве кандидатов на роль холодной тёмной материи выступают слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP): аксионы, фотино, гравитино и др. (дополнительно о тёмной материи см. в разделе 7.3.12).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию