galaxy
8

Kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu, galaktyki radziły sobie bez ciemnej materii

Wszechświat jest bardzo ciekawym miejscem. Nawet fakt jego istnienia, to dla nas coś niezwykłego i trudnego do zrozumienia w pełni. Mam przez to na myśli, że nie mamy pewności co do sposobu jego powstania, a dochodzenie do tego nie należy do najłatwiejszych rzeczy. Pozostaje nam cierpliwie obserwować, badać, a za jakiś czas może nawet kolonizować… Wszechświat.

Wszystko co widzimy i z czego jesteśmy zbudowani, koniec końców jest czymś co określamy materią. Są z niej zbudowane planety, gwiazdy, galaktyki, a nawet my. Niestety wygląda na to, że jest to zaledwie niewielka część Wszechświata, a dokładniej mówiąc około 5%. Najprawdopodobniej pozostałe 95% wszystkiego co nas otacza jest złożone z ciemnej energii (68%) i ciemnej materii (27%). Niedawno dokonano odkrycia, która ma związek z tym ostatnim.

Ciemna materia

Nie emituje i nie odbija promieniowania elektromagnetycznego. Nie można jej zobaczyć, ale można doświadczyć jej obecności za pośrednictwem oddziaływana grawitacyjnego jakie powoduje. Ciemna materia jest jak klej, który trzyma nasze galaktyki. Mimo, że naprawdę nie wiemy na jej temat zbyt wiele i można powiedzieć, że jest to niezidentyfikowana forma materii, to podejrzewamy, że zawdzięczamy jej dodatkowa porcję grawitacji, niezbędną do tego aby galaktyki się nie rozleciały przy prędkościach z jakimi się obracają.

Symulacje komputerowe i wyliczenia ludzi ze środowiska naukowego potwierdzają, że grawitacja jaka jest zapewniona przez zwykłą materię (inaczej materię barionową) nie wystarczy do utrzymania wirujących galaktyk ani nawet gromad galaktyk – oznacza to tyle, że powinny się po prostu rozlecieć. Jednak zarówno galaktyki, jak i ich gromady mają się dobrze. Coś dostarcza dodatkowej, niezbędnej siły przyciągania, która nie pozwala aby się rozpadły. Nazwaliśmy to ciemną materią i szacuje się, że wypełnia około 27% Wszechświata.

Nowe obserwacje dot. ciemnej materii

Nowe obserwacje wczesnego Wszechświata prowadzone przez  Reinharda Genzela z Insytutu Maxa Plancka w Niemczech oraz jego międzynarodowy zespół, wykazały że zewnętrzne części galaktyk sprzed 10 mld lat obracały się znacznie wolniej od części wewnętrznej. Genzel wyjaśnia, że może to świadczyć o dwóch rzeczach. Na tym wczesnym etapie, zaobserwowane galaktyki nie posiadały tak dużych pokładów ciemnej materii, jak to ma miejsce we współczesnym Wszechświecie. Po prostu były w większości złożone z materii barionowej. Druga konkluzja jest taka, że te galaktyki były znacznie bardziej chaotyczne.

Sugeruje to, że 3 do 4 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, gaz z którego powstawały galaktyki zaczął już formować płaskie rotujące dyski, natomiast ciemna materia potrzebowała kolejnych miliardów lat aby „otoczyć” te galaktyki. Dlatego aktualnie widzimy wyraźne efekty działania ciemnej materii na galaktyki, podczas gdy te z dalekiej przeszłości nie doświadczały tych efektów w tak dużym stopniu.

Końcowa konkluzja podawana przez ESO (European South Observatory) jest następująca:

Wyniki tych obserwacji nie podważają tego, że ciemna materia jest fundamentalną częścią Wszechświata. Stanowią one raczej sugestię, że ciemna materia była kiedyś inaczej rozprowadzona wewnątrz oraz poza galaktykami spiralnymi, w porównaniu ze współczesnością.

Źródło 1, 2

  • Bartłomiej

    Ostatnio przegladajac flipboarda natknalem sie na artykul poddajacy w watpliwosc ciemna materie, kwestionujacy szybkosc rozchodzenia sie oddziaływania grawitacyjnego w przestrzeni.
    Warto pamietac ze ciemna materia i energia to bardzo wygodny model, ktorego fizycznego sensu nie sposob sprawdzic.

    • Marcin Hołowacz

      Jasne, kiedyś może się np. okazać, że nasze pojmowanie grawitacji było niewłaściwe, dlatego była potrzeba na ciemną materię. Kiedyś wszystko może się zmienić, bo przecież to nie są dogmaty.

    • mikasf

      Już pojawiają się teorie tłumaczące grawitację entropią i niewymagające ciemnej materii, jak i inne, łączące rosnąca entropię ze spowalnianiem czasu, co mogłoby tłumaczyć spowalnianiem prędkości światła wrażenie rozszerzania się wszechświata, a wtedy ciemna energia (a nawet i Bing Bang) może być też zbędna. Jeżeli, mimo coraz precyzyjniejszych pomiarów, nie znajdziemy ciemnej materii, może wrócimy do „starej” termodynamiki by szukać wyjaśnienia jak działa nasz świat.

  • rozważania o ciemnej materii przypomniały mi cytat z Lalki Prusa, są to słowa Geista do Wokulskiego o naukowcach:
    „Oni tak zawsze. Ile razy uda im się wynaleźć nazwę dla nowej rzeczy, zaraz mówią, że ją wytłumaczyli na zasadzie już poznanych praw natury. Przepyszne osły… najmędrsze ze wszystkich, jakimi roi się tak zwana ludzkość…”
    jakże to pasuje do „ciemnej materii” – nic o niej nie wiemy, ale daliśmy nazwę więc jest ok ;-)
    http://ksiazki.audio/blog/lalka

  • kofeina

    – Słuchaj, te galaktyki powinny się rozpaść przy tej prędkości wirowania.
    – Ale się nie rozpadają, dlaczego?
    – To chyba magia!
    – Ej, ale jesteśmy naukowcami, więc jak magia?
    – No masz rację. To nazwiemy to ciemną energią!
    – Ło! Nazwa jak z gwiezdnych wojen, nieźle.

    😉

    • Piotr Rywciu

      Zamienienie ciemnej materii na ciemną energię było umyślne?

    • kofeina

      Pasuje bardziej pod gwiezdne wojny 😉

    • Piotr Rywciu

      Ok