Σκοτεινή ύλη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 1:
Η '''σκοτεινή ύλη''' στην [[αστρονομία]] και στην [[κοσμολογία]], είναι ένας υποθετικός τύπος [[ύλη]]ς που συνεισφέρει κατά μεγάλο ποσοστό στη συνολική μάζα του [[σύμπαν]]τος. Η σκοτεινή ύλη δε μπορεί να παρατηρηθεί απευθείας από [[τηλεσκόπιο|τηλεσκόπια]]. Προφανώς δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως ή άλλη [[ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία]] σε σημαντικό βαθμό<ref name="Trimble 1987" >{{cite journal|last=Trimble |first=V.|year=1987|title=Existence and nature of dark matter in the universe|journal=[[Annual Review of Astronomy and Astrophysics]]|volume=25|pages=425–472|bibcode=1987ARA&A..25..425T|doi=10.1146/annurev.aa.25.090187.002233}}</ref>.
Αντίθετα, η ύπαρξη και οι ιδιότητές της βασίζονται στις βαρυτικές επιδράσεις πάνω στην ορατή ύλη, στην ακτινοβολία και τη μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος. Σύμφωνα με την ερευνητική αποστολή Planck και πάνω στη βάση του [[Καθιερωμένο πρότυπο|Καθιερωμένου Προτύπου]] (''Standard Model of Cosmology''), η συνολική υλοενέργεια (ύλη-ενέργεια) του σύμπαντος περιέχει '''4.9%''' συνηθισμένη [[ύλη]], '''26.8%''' σκοτεινή ύλη και '''68.3%''' [[σκοτεινή ενέργεια]]
<ref name="planck_overview">{{cite journal|url=http://www.sciops.esa.int/index.php?project=PLANCK&page=Planck_Published_Papers|title=Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results&nbsp;– Table 9. |journal=[[Astronomy and Astrophysics]] ''(submitted)'' |first1=P. A. R. |last1=Ade|first2=N. |last2=Aghanim |first3=C.|last3=Armitage-Caplan |last4=''et al''. (Planck Collaboration) |date=22 March 2013 |arxiv=1303.5062|bibcode = 2013arXiv1303.5062P }}</ref><ref name="wmap7parameters">{{cite web|title = First Planck results: the Universe is still weird and interesting|url =http://arstechnica.com/science/2013/03/first-planck-results-the-universe-is-still-weird-and-interesting/|author=Francis, Matthew |date=22 March 2013|work=Arstechnica}}</ref>. Συνεπώς, η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται ότι συνεισφέρει κατά '''84.5%''' στη συνολική ύλη και κατά '''26.8%''' στο συνολικό περιεχόμενο του σύμπαντος <ref name=planckcam>{{cite web |url=http://www.cam.ac.uk/research/news/planck-captures-portrait-of-the-young-universe-revealing-earliest-light |title=Planck captures portrait of the young Universe, revealing earliest light |date=21 March 2013|publisher=University of Cambridge|accessdate=21 March 2013}}</ref>.
Γραμμή 17:
Αν και τα πειραματικά δεδομένα ήταν ήδη σημαντικά την εποχή του Zwicky, μόνο από τη δεκαετία του '70 οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν συστηματικά αυτή τη διαφορά. Εκείνη την περίοδο η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης άρχισε να λαμβάνεται στα σοβαρά υπ' όψιν. Η ύπαρξη τέτοιας ύλης δεν θα είχε μόνο επιλύσει την έλλειψη μάζας στα σμήνη γαλαξιών, αλλά θα είχε επίσης αποτελέσματα πολύ μεγαλύτερης εμβέλειας σχετικά με την εξέλιξη και τη μοίρα του ίδιου του Σύμπαντος.
 
Ένα επιπρόσθετο παρατηρησιακό δεδομένο της λογικής συνοχής της σκοτεινής ύλης προκύπτει από τις καμπύλες περιστροφής των [[Σπειροειδής γαλαξίας|σπειροειδών γαλαξιών]]. Οι σπειροειδείς γαλαξίες περιλαμβάνουν έναν τεράστιο πληθυσμό αστέρων που διαγράφουν τροχιές σχεδόν κυκλικές γύρω από το γαλαξιακό κέντρο. Όπως ισχύει για τις τροχιές των πλανητών, αναμένεται ότι οι αστέρες με μεγαλύτερες γαλαξιακές τροχιές έχουν μικρότερες τροχιακές ταχύτητες (πρόκειται για απλό συμπέρασμα του [[Νόμος αστρικών περιφορών|τρίτου νόμου του Κέπλερ]]). Στην πραγματικότητα, ο τρίτος νόμος του Κέπλερ εφαρμόζεται μονάχα σ' αστέρες που βρίσκονται κοντά στην περιφέρεια ενός σπειροειδούς γαλαξία, εφόσον προϋποθέτει σταθερότητα της μάζας που περιλαμβάνει η τροχιά.
 
Οι αστρονόμοι έχουν ωστόσο διεξάγει παρατηρήσεις των τροχιακών ταχυτήτων των αστέρων στην περιφέρεια μεγάλου αριθμού σπειροειδών γαλαξιών, και σε καμία περίπτωση δεν ακολουθήθηκε ο τρίτος νόμος του Κέπλερ. Αντί να μειώνονται σε μεγάλες ακτίνες, οι τροχιακές ταχύτητες παραμένουν απόλυτα σταθερές, γεγονός που υποδηλώνει ότι η μάζα που περιλαμβάνει η τροχιά μεγάλης ακτίνας αυξάνεται, κι αυτό ισχύει για αστέρες που βρίσκονται φαινομενικά κοντά στα όρια του γαλαξία. Αν και βρίσκονται κοντά στα άκρα του φωτεινού τμήματος του γαλαξία, το τμήμα αυτό έχει περίγραμμα μάζας που φαινομενικά συνεχίζει πολύ πέρα από τις περιοχές στις οποίες κυριαρχούν αστέρες.
 
Αν ληφθούν υπ' όψιν οι αστέρες που βρίσκονται κοντά στην περιφέρεια ενός σπειροειδούς γαλαξία, με τροχιακές ταχύτητες της τάξης των 200 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο κατά γενική ομολογία, και εάν ο γαλαξίας αποτελούνταν μόνο από ύλη που μπορούμε να δούμε, οι αστέρες αυτοί θα τον εγκατέλειπαν σε σύντομο χρονικό διάστημα, δεδομένου ότι οι τροχιακές ταχύτητες τους είναι τέσσερις φορές πιο μεγάλες από την ταχύτητα διαφυγής από το γαλαξία. Δεδομένου ότι δεν παρατηρούνται γαλαξίες που έχουν διασκορπιστεί με τέτοιο τρόπο, στο εσωτερικό τους πρέπει να υπάρχει μάζα την οποία δεν λαμβάνουμε υπ' όψιν όταν αθροίζουμε όλα τα τμήματα που μπορούμε να δούμε.
 
Τον Φεβρουάριο του 2016 ανακοινώθηκε από τους επιστήμονες η επιτυχής παρατήρηση των [[Βαρυτικά κύματα|βαρυτικών κυμάτων]], μια εξέλιξη η οποία χαιρετίστηκε ως η μεγαλύτερη ανακάλυψη του αιώνα, καθώς έγινε δυνατή η παρατήρηση αντικειμένων στο σύμπαν τα οποία δεν εκπέμπουν φως όπως [[μαύρη τρύπα|μαύρες τρύπες]] και σκοτεινή ύλη.<ref>{{Cite news|title = Gravitational waves: discovery hailed as breakthrough of the century|url = https://www.theguardian.com/science/2016/feb/11/gravitational-waves-discovery-hailed-as-breakthrough-of-the-century|newspaper = The Guardian|date = 2016-02-11|access-date = 2016-02-11|issn = 0261-3077|language = en-GB|first = Tim|last = Radford}}</ref>