Ciemna Materia

Wszystko wskazuje na to, że ciemnej materii we wszechświecie jest nawet sześć razy więcej niż „zwykłej” materii. Niestety jak na razie naukowcom nie udało się złapać choćby jednej cząstki ciemnej materii. Jest jednak pomysł na to, jak zmienić ten stan rzeczy.

Ciemnej materii podobno we wszechświecie jest więcej niż normalnej materii. Pytanie zatem: gdzie ona jest? Badacze wysunęli właśnie hipotezę, że może ona powstawać w masywnych gwiazdach.

W centrum Drogi Mlecznej występuje nietypowe i nadmiarowe promieniowanie, którego jak dotąd nie udało się wyjaśnić.

Ciemna materia to jedna z największych zagadek współczesnej nauki. Z jednej strony nie wiemy o niej absolutnie nic, nie odkryliśmy ani jednej „cząstki” ciemnej materii, a jednocześnie wiemy, że stanowi ona 85 proc. materii we wszechświecie. To zdumiewające, że nie potrafimy znaleźć sposobu na odkrycie czegoś tak wszechobecnego we wszechświecie. 

Pierwotne czarne dziury powstałe w Wielkim Wybuchu mogą w rzeczywistości być innymi wszechświatami powstałymi w okresie inflacji wszechświata. Co więcej, to właśnie one mogą być poszukiwaną przez wszystkich ciemną materią. Tak przynajmniej twierdzą naukowcy z Instytutu Fizyki i Matematyki Wszechświata Kavli w Japonii.

Kilka lat temu astronomowie odkryli galaktykę, w której – o dziwo – prawie wcale nie ma ciemnej materii. Teraz już wiadomo, co się tam stało.

Czarne dziury charakteryzują się niezwykle silnym polem magnetycznym, którego w warunkach ziemskich nie da się wytworzyć. Przynajmniej dotychczas tak uważano.

Supermasywna czarna dziura otoczona krążącymi wokół niej sześcioma galaktykami, a to wszystko niecały miliard lat po Wielkim Wybuchu – taki właśnie obraz astronomowie z Bolonii dostrzegli w zwierciadle jednego z największych teleskopów na świecie. To pierwszy przypadek odkrycia tak masywnego układu w tak wczesnym wszechświecie.

Zmierzyć całkowitą ilość materii we wszechświecie? To brzmi jak definicja niewykonalnego zadania. Przynajmniej na pierwszy rzut oka. Zespół badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside twierdzi jednak, że właśnie tego dokonał.

Problem z czarnymi dziurami jest taki, że są… cóż, czarne. Możemy je odkrywać analizując ich oddziaływanie grawitacyjne na materię znajdującą się w ich otoczeniu. Z ciemną materią problem jest mniej więcej taki sam – nie da się jej zobaczyć, nie udaje się jej zarejestrować, ale widzimy jej wpływ grawitacyjny na otoczenie. Naukowcy ponownie zaczynają się zastanawiać czy to przypadkiem nie to samo.

Obserwacje prowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Bardzo Dużego Teleskopu w Chile doprowadziły naukowców do wniosku, że w opisie zachowania ciemnej materii czegoś brakuje.

Poszukując ciemnej materii astronomowie starają się dostrzec to co nieuchwytne – ciemna materia wszak jest substancją, której nie można dostrzec bezpośrednio mimo tego, że stanowi znaczną część masy wszechświata. Na swój sposób ciemna materia jest grawitacyjnym spoiwem, które utrzymuje strukturę galaktyk oraz gromad galaktyk.

Uwaga, takiej teorii jeszcze nie słyszeliście. Naukowcy wpadli bowiem na nową koncepcję dotyczącą ciemnej materii. Ich zdaniem ciemna materia mogła istnieć przed Wielkim Wybuchem.

Model kosmologiczny Wszechświata to próba jego w miarę spójnego opisania na najwyższym poziomie ogólności, najlepiej tak aby wyjaśniał wszystkie zjawiska i jego genezę. Dotąd nie dorobiliśmy się idealnego modelu kosmologicznego, ale kilka z nich jest wiodących i używanych równocześnie.

Trudno w to dziś uwierzyć, ale nie minęło jeszcze 100 lat od chwili, gdy Edwin Hubble zrozumiał, że wszechświat się rozszerza. Dziś wiemy, że robi to coraz szybciej, ale nie potrafimy jednoznacznie odpowiedzieć, dlaczego tak się dzieje.

Ciemna materia tworząca prawdopodobnie około 25 proc. masy Wszechświata jest wyjątkowo niefotogeniczna. Nie odbija ani nie pochłania światła, co czyni ją niewidzialną dla tradycyjnych teleskopów.

Istnienie i właściwości ciemnej materii to jedno z najciekawszych zagadnień współczesnej astronomii i fizyki. Istniejąca na razie hipotetyczna materia, która nie odbija światła, ale oddziałuje na otoczenie grawitacyjnie – i właściwie głównie na tej podstawie wnioskujemy o jej istnieniu. Obserwowane anomalie w ruchu galaktyk nie można było wyjaśnić w inny sposób, jak poprzez istnienie jakiejś niewidocznej masy.

Według najnowszych map wszechświata, jakie właśnie zostały opublikowane przez amerykańską agencję kosmiczną, ciemność i jasność są ze sobą blisko powiązane. Przynajmniej jeżeli chodzi o materię.

Potwierdzenie istnienia bozonu Higgsa zostało (słusznie) okrzyknięte jednym z największych odkryć XXI wieku. Przypomnijmy, że to dzięki jego istnieniu powstaje pole Higgsa – które zapewnia, w uproszczeniu, masę innych cząstek. Odkrycie to zostało prawie jednogłośnie uznane za jedno z najważniejszych odkryć w historii fizyki, i z faktem jego dokonania związane jest również przyznanie Nagrody Nobla z fizyki w 2013 roku.

Z ciemną materią jest pewien problem: teoretyzujemy już od 70 lat, że istnieje a nadal nie mamy na to solidnych, namacalnych dowodów. To, być może się zmieni dzięki niedawnemu odkryciu astronomów.