Что представляют из себя частицы Темной материи - Поиски Темной материи
Ясно, что эти частицы не должны распадаться на другие, более легкие частицы, иначе бы они распались за время существования Вселенной. Сам этот факт свидетельствует о том, что в природе действует новый, не открытый пока закон сохранения, запрещающий этим частицам распадаться.
Ученые считают, что темная материя может состоять из барионной и не барионной составляющих.
Вывод о том, что Темная Материя вероятнее всего состоит как из барионной, так и не барионной фракций, делается, например, на основе измерений ротационных кривых галактик. Если бы вся масса галактики концентрировалась в ее видимой части, то орбитальные скорости наблюдаемых галактических объектов уменьшались бы при удалении от центра галактики.
Действительно, для нашей Солнечной системы с большой точностью установлено, что зависимость орбитальных скоростей планет V от расстояния до Солнца с находится в полном соответствии с законом Кеплера.
На рис. приведена ротационная кривая для спиральной галактики NGC 6503, построенная по наблюдениям в радиодиапазоне газообразного водорода. Видно, что на расстоянии от центра галактики более 5 кпк скорость остается практически постоянной.
Такой вид зависимости предполагает, что не все объекты, составляющие общую массу галактики, движутся вместе с ней как "единое" целое. Поскольку вся барионная составляющая должна участвовать в таком движении, следовательно, часть скрытой массы оказывается не барионной. Для объяснения этого экспериментального факта и вводится понятие Темного галактического гало, состоящего из невидимых объектов (частиц), "компенсирующих" дефицит массы видимых объектов, расположенных в диске галактики.
Рис. 4. Зависимость орбитальных скоростей планет от расстояния до Солнца. Расстояния указаны в астрономических единицах, 1 а. е. = 1.5-1013 см
Рис.5. Экспериментальная ротационная кривая для спиральной галактики NGC 6503 (точки с экспериментальными ошибками)
Пунктирными линиями показаны расчетные кривые отдельно для диска галактики, галактического газа и Темного гало, дающие в сумме наблюдаемую зависимость.
Из анализа крупномасштабной структуры Вселенной следует, что темная материя в основном должна состоять из массивных частиц. Эти частицы в период материализации Вселенной после Большого Взрыва уже должны быть нерелятивистскими, т. е. холодными частицами, в отличие от нейтрино, практически не имеющих массы и остающихся релятивистскими (горячими). С точки зрения физики элементарных частиц, Холодная Темная Материя (ХТМ), вероятнее всего, должна состоять из слабовзаимодействующих массивных частиц (Weakly Interacting Massive Particles -- WIMP).
Легкие нейтрино -- единственные претендующие на роль Темной Материи частицы, о которых известно, что они реально существуют в природе. Тем не менее они не могут составлять основную массу Темной Материи, ибо, как известно из результатов экспериментов по регистрации солнечных и атмосферных нейтрино, их масса должна быть очень маленькой.
Главная на сегодня версия массивных частиц ? гипотеза нейтралино ? связана с минимальной суперсимметрией. Данная гипотеза может быть проверена на Большом адроном ускорителе в ЦЕРНе. Ожидаемая масса таких частиц ~ 100 ГэВ, а их плотность в нашей Галактике ? одна частица в объеме чайного стакана.
Также существует гипотеза о том, что частицы темной материи в 100-1000 раз тяжелее протона, и что их взаимодействие с обычным веществом по интенсивности сравнимо с взаимодействием нейтрино. Именно в рамках этой гипотезы современная плотность темной материи находит простое объяснение: частицы темной материи интенсивно рождались и аннигилировали в очень ранней Вселенной при сверхвысоких температурах (порядка 1015 градусов), и часть их дожила до наших дней. При указанных параметрах этих частиц их современное количество во Вселенной получается как раз такое, какое нужно.
Похожие статьи
-
Введение, Темная Материя во Вселенной - Поиски Темной материи
Мы стоим на пороге открытия, способного изменить суть наших представлений о Мире. Речь идет о природе темной материи. Из анализа многих экспериментальных...
-
Прямой метод. - Поиски Темной материи
Методы прямого детектирования основаны на поиске упругого (или неупругого) рассеяния WIMPs на ядрах детектора-мишени. Ядра отдачи передают приобретенную...
-
Новые эксперименты в Баксанской обсерватории - Поиски Темной материи
В подземной низкофоновой лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН проводится долговременный эксперимент в рамках Международного...
-
Как поймать частицы Темной Материи, Косвенный метод. - Поиски Темной материи
Поиск частиц темной материи ведется по всему миру на многих установках. Интересно отметить, что нейтралинная гипотеза допускает независимую проверку как...
-
Темная материя. Темная энергия - Еще раз о Мироустройстве
Вопрос несоответствия общей суммарной массы вещественной материи во Вселенной давно озадачивал ученых астрофизиков. Ведь если учитывать во Вселенной...
-
Что такое Темная Материя - Поиски Темной материи
Темная материя, или скрытая масса - это гипотетическая субстанция, которая участвует в гравитационном и не участвует в электромагнитном взаимодействии...
-
Выводы, Список литературы - Поиски Темной материи
1. Таким образом, из экспериментальных данных можно сделать вывод о существовании так называемой темной материи. 2. Темная материя ? гипотетическая...
-
Лекция о Темной Материи в изложении Моргана Фридмана - Еще раз о Мироустройстве
Кажется, сколько можно говорить на тему, которая никак пока не проясняет сути вещей, поскольку все фундаментальные знания в астрофизике не дают четкой...
-
Рассмотрению подобных сложнейших вопросов уже посвящено в этих книгах множество разделов. Они, безусловно, относятся к фундаментальному знанию, без...
-
Трактат о бесконечности Материи
Известные законы Материи нужно дополнить еще одним может быть главнейшим - законом бесконечности Материи. Материя (все, что имеет вес, объем и прочие...
-
Теория элементарных частиц и принцип целесообразности - Астрономия и современная картина мира
1. Наша Вселенная - лучший из миров Панглос: Все события неразрывно связаны в лучшем из возможных миров. Кандид: Если это лучший из возможных миров, то...
-
Виды полей (частиц) - Геометрия физического пространства
Уравнения 2.1.3.1...2.1.3.7 в зависимости от их сигнатуры делятся на два больших класса: 4.3.1 Фермионы - с одной временеподобной координатой : 2.1.3.6....
-
Ответ: Нельзя пользоваться при снаряжении патронов пыжами из легковоспламеняющихся или тлеющих материалов, таких как бумага, вата, тряпки, пакля и др....
-
Что представляет собой Юпитер?, Внутреннее строение Юпитера - Юпитер
Размеры Юпитер - это планета - гигант, которая содержит в себе более 2/3 массы всей нашей планетной системы. Масса Юпитера равна 318 земным -...
-
Поиск внеземных цивилизаций во Вселенной - Проблема множественности разумных миров и изучение НЛО
Все сведения о космических объектах приносят на Землю различные излучения - электромагнитные волны и потоки частиц. В ХХ в. родилась радиоволновая...
-
Общие положения теории внеземных цивилизаций - Проблема поиска внеземных цивилизаций
Направления поиска свидетельств существования антропоморфной цивилизации во Вселенной основываются на ряде теоретических положений о возникновении и...
-
В гравитирующих средах под влиянием гравитации могут образовываться структуры. Задачу звездообразования в нерелятивистском газе впервые рассмотрел...
-
Движение Частицы в Магнитном Поле - Магнитное поле Земли
В неоднородном магнитном поле движение частиц усложняется. Пусть мгновенная скорость частицы перпендикулярна плоскости чертежа. Тогда составляющая...
-
Теория единого поля - альтернативное мнение
Данная статья есть выдержка из книги первой: "Теория единого поля - альтернативное мнение". Книга представляет собой альтернативный, господствующей...
-
Астрофизика (физика звезд на поздней стадии эволюции) - Еще раз о Мироустройстве
Из выступления директора Государственного астрономического ин-та им. Штейнберга, академика РАН, профессора, Черепащук. Черные Дыры, Кротовые Норы, Темная...
-
Заключение - Гипотеза происхождения Вселенной
Хотя сейчас физики и астрономы практически не сомневаются в правильности теории Большого взрыва, и в ее пользу говорит целый ряд научных фактов, расчетов...
-
Парадоксы кривой вращения галактики Млечный Путь
Парадоксы кривой вращения галактики Млечный Путь Принято считать, что кривая вращения звезд Млечного Пути имеет вид, отличающийся от кеплеровской кривой...
-
Гипотеза образования звезд из сверхплотного вещества - Происхождение Солнечной системы
Вторая гипотеза, выдвинутая акад. В. А. Амбарцумяном, состоит в том, что звезды образуются из некоторого сверхплотного вещества. Основой этого кажущегося...
-
Метагалактики В одном из выступлений А. Энштейн сказал (в 1929 г.): "Если говорить честно, мы хотим не только узнать, как устроена, но и по возможности...
-
Ответ: Недопустимо направлять это оружие в сторону человека, домашних животных, жилых помещений вне зависимости от того, заряжено оружие или не заряжено....
-
Динамика частиц - Геометрическая турбулентность и эволюция звезд
Кварки и преоны представляют собой частицы-фермионы, обладающие спином Ѕ и дробным электрическим зарядом - смотрите таблицы 1-2. Для описания динамики...
-
Поиск и наблюдения Сверхновых звезд - Сверхновые звезды
На фотографиях далеких галактик вспышки сверхновых стали замечать довольно часто, но эти открытия были случайными и не могли дать сведений, необходимых...
-
Бомбардировка энергичными частицами - Солнце
Помимо непрерывно "дующего" солнечного ветра наше светило служит источником энергичных заряженных частиц (в основном протонов, ядер атомов гелия и...
-
Выводы - Поиск и исследование внеземных форм жизни. Планетарный карантин, необходимый при этом
Поиск чужеродных форм вне Земли имеет большое значение для разработки фундаментальных проблем, связанных с выяснением происхождения и сущности жизни. При...
-
В заключение главы приведем один из наиболее ярких примеров поиска внеземных форм жизни. В 1976 г. НАСА в США проведен запуск двух автоматических...
-
Самая исследуемая сейчас планеты, на которой ведутся поиски, - Марс, но не все ученые соглашаются с тем, что на ней могут существовать какие - то формы...
-
ЯЗЫК БРАТЬЕВ ПО РАЗУМУ - Поиски жизни в Солнечной системе
Разум вселенная планета внеземной Попытки наладить радиоконтакт с братьями по разуму продолжаются уже около 40 лет. И давно стало ясно, что главной...
-
УСЛОВИЯ ДЛЯ ЖИЗНИ В КОСМОСЕ - Поиски жизни в Солнечной системе
В космосе мы встречаем широкий спектр физических условий: температура вещества меняется от 3--5 К до 107--108 К, а плотность -- от 10-22 до 1018 кг/см3....
-
Мир Коперника - В поисках системы мира
Книга Коперника, вышедшая в год его смерти, в 1543 году, носила скромное название: "О вращении небесных сфер". Но это было полное ниспровержение...
-
На протяжении длительного времени, почти до начала 60-х годов, непосредственный интерес к проблеме поиска разумной жизни во Вселенной проявляли почти...
-
Диффузная (светлая) туманность, Темная туманность - Газопылевые комплексы. Межзвездная среда
Диффузная (светлая) туманность -- в астрономии, общий термин, используемый для обозначения излучающих свет туманностей. Три типа диффузных туманностей --...
-
Начало Вселенной - Прошлое и будущее Вселенной
Вселенная постоянно расширяется. Тот момент, с которого Вселенная начала расширятся, принято считать ее началом. Первую эру в истории вселенной называют...
-
Микрофизика - Теории происхождения Вселенной
Вселенная микрофизика мир ньютон Согласно бурно развивающейся в последние годы кварковой теории все адроны состоят из "более" элементарных частиц --...
-
Образование Вселенной - Земля - планета Солнечной системы
Земля - одна из 9 планет Солнечной системы, а Солнце представляет собой самую рядовую звезду типа желтого карлика, находящуюся в Галактике Млечного Пути,...
-
Микрофизика - Эволюция и происхождение Вселенной
Согласно бурно развивающейся в последние годы кварковой теории все адроны состоят из "более" элементарных частиц -- кварков. Если эта теория верна (а она...
Что представляют из себя частицы Темной материи - Поиски Темной материи