A Tejút sötét anyaga (Petr Putenikhin)
Úgy vélik, hogy a Tejút csillagainak forgási görbéje a sötét anyag hatása alatt olyan formában van, amely eltér a Kepler-görbétől. A sötét anyag hipotézise azonban nem szünteti meg a megfigyelt forgási görbe ellentmondásait. A Tejút útján mért forgásgörbével a galaxis nem lehet a megfigyelt faj.
Ha a Tejútrendszer galaxisának forgatásáról rendelkezésre álló adatokat alapul véve, furcsa összehasonlítás található ezen adatok közvetlen összehasonlításával. Ilyen forgási görbével a múltban a galaxis - csak két korszak, mintegy 600 millió év - szorosan "csavart" az ellenkező irányba. Éppen ellenkezőleg, a közeljövőben, a következő néhány forduló során teljesen el kell veszíteni az ujjait, amelyek egyenletesen eloszlanak és eloszlanak a lemezén. Tekintettel arra, hogy a galaxis korát néhány milliárd évre becsülik, múltja még titokzatosabbnak tűnik - az ujjak megjelenése nem pusztán kinematikus ellentmondásokkal magyarázható. Feltételezhető, hogy a mért forgási görbe instabil, és csak a galaxis jelenlegi állapotát tükrözi, hogy a nem túl távoli múltban ez a forgási görbe lényegesen különbözött a jelenlegi értéktől.
Első alkalommal, a Newton-mechanika mozgás sebességének a galaxisok mozgásának sebességét 1933-ban Zwicki vizsgálta, aki megfigyelte a galaxisok mozgását a Coma klaszterben. Megjegyezte, hogy a mért sebességű galaxisok mozgásához a klaszter teljes tömege nem elegendő. A hiányzó tömeghez képest, többszörösen nagyobb a klaszter tömegénél, a "sötét anyag" neve rögzült.
Később, 1980-ban a galaxisok léptékében ugyanezt a jelenséget tanulmányozta részletesen a Vera Rubin csillagász. A galaxisokban hiányzott a teljes tömeg is, így a csillagok a mért sebességgel mozognak. Amikor tömegének meghatározására a galaxis és a mért sebességek csillagok ezen galaxisok, a csillagok nem volt megfigyelhető a pályáját, meg kellett repülni túl a galaxisban. Kiderült, hogy függetlenül attól, hogy a csillagok távolodnak a galaxis középpontjától, kivéve azokat, amelyek közel vannak hozzá, forgási arányuk közel azonos.
Ezek a forgási görbék által leírt sebességek észrevehetően különböztek a Kepler törvényei és az általános relativitáselmélet által előre jelzett sebességektől. Annak érdekében, hogy megszüntesse a különbségek megfigyelések és számítások előadott egy hipotézist jelenlétében galaxisok (és galaxisok) rejtett, láthatatlan tömeg, amely az úgynevezett „sötét anyag”. Ez az anyag nem sugároz, nem tükrözi vagy elnyeli a fényt, így vizuálisan nem látható. De észrevehető gravitációs hatása van a látható anyagnak. Az anyag különössége miatt sok közvetett jelenség létezéséről szól.
Azonban a sötét anyag hipotézise nem minden. Ezért megpróbálták megmagyarázni a Kepler-beli rotációs görbék eltérésének jelenségét anélkül, hogy erre a hipotézisre hivatkoznának. Például egy módosított newtoni dinamikát (MOND) fejlesztettek ki. De megoldásai nem univerzáltak voltak - minden galaxisnak szüksége volt a saját módosítására. Egy másik elmélet - S. Siparov anizotropikus geometródinamikája - képes volt leírni a Kepler-mozgalomban megfigyelt eltéréseket, de hiányos is. Például megjegyzéseket tesznek, hogy nem képesek olyan galaxisok mozgását leírni, amelyek csak a sötét anyagokat és a hidakat nem tartalmazó galaxisokat tartalmazzák.
Ennek eredményeként a tudományos világban általánosan elfogadott, hogy csak a sötét anyag lehetővé teszi az elmélet és a megfigyelések legteljesebb összehangolását. Ezért most a fő feladat egy olyan sötét anyagot tartalmazó részecske felismerése. Különösen a WIMP-k tekinthetők ilyen részecskéknek - hatalmas, gyengén kölcsönható részecskéknek, amelyek regisztrálására különböző földalatti mérőlaboratóriumokat hoztak létre.
Mindazonáltal, függetlenül az ilyen forgási görbék kialakulásának okaitól, ezek önmagukban paradoxok. Például egyes népszerű tudományos filmekben, animációkban a forgó galaxisokat szilárd testként ábrázolják. Ez azt jelenti, hogy az összes csillag szögletes forgási sebessége egyenlő. De a forgási görbék lineáris (tangenciális) sebességek. Például, a sebesség a csillagok a galaxis a Tejút, átlagosan mintegy 220 km / sec, míg a szögsebesség kerületi részének ez körülbelül 300 millió. Évek után a forradalom és a 100 milliót. Years fordulatonként hidak és mellette csillagok. Ráadásul a galaxisok dinamikus, animációs képein a forgás iránya mind a karok irányában, mind az ellenkező irányba mutat. Az egyik esetben a galaxisok ujjak köteles csavarja (mintha köré a galaxis középpontja), a másik - a lazításra, kiegyenesedik.
Feltételezhető, hogy a galaxisok ábrázolt képei történelmük pillanatfelvételei, amelyek egyértelműen nem utalnak a történelemre és a jövőre. A csillagok mért sebessége megfelel az aktuális időnek, és kevéssé beszélnek múltjukról vagy jövőjükről. Ezért mozgásuk dinamikájáról csak bizonyos fokú bizonyossággal beszélhetünk.
Ebből kiindulva figyelembe kell venni, és még azt is meg lehet állapítani, hogy a galaxis (és nyilvánvalóan a klaszterei) mért forgási görbéi nem mozoghatnak, mint egy tömör testet. Valójában, ha a csillagok sebessége a legközelebb a galaxis középpontjáig és távoli távolságra van, akkor szögsebességeik egyértelműen különböznek egymástól. Ez azt jelenti, hogy a galaxis szélén a csillag közepén álló teljes forradalom miatt a közelben lévő központnak nagyobb fordulatszámot kell megtennie! Vagyis a galaxisnak meg kell csavarnia az ujjakat, vagy ki kell egyenlítenie őket, a forgásiránytól függően.
Különböző népszerű tudományos filmekben a spirális galaxisok forgása egy szilárd test forgatásával és különböző irányokban jelenik meg. Nyilvánvaló azonban, hogy a Tejútrendszer forog az óramutató járásával megegyező irányba, nem mint egy merev test, és a különböző sebességű mozgása csillagok és klaszterek vezet az a tény, hogy idővel egyre több és több csavart ujjú. Ebből következik, hogy a múltban az ujjak kevésbé csavarták. Az animáción ez jól látható.
Amikor a galaxist a múltba fordították 200 millió évre, teljesen különösnek bizonyult. Látható, hogy a galaxisok fordított forgásával a karok bizonyos mértékig kiegyenesítettek és már elkezdték az ellenkező irányba forgatni. Ha figyelembe vesszük mind a négy ujjat, akkor egyfajta kereszt alakulnak ki. Ne feledje, hogy ez a kép csak a Tejút-galaxis karjai állapotának felel meg, csak egy fordulattal vissza. Az animáció, az egyértelműség, a galaxis forgása folyamat látható a ciklus: első galaxis forog 200 millió évvel ezelőtt a mai, majd ismét csavart a meglévő állami ..
Miután megvizsgáltam a galaxis fejlődésének különféle modelljeit, nem kérdezhetjük meg a természetes kérdést: hogyan alakul majd a galaxisunk a jövőben? A kérdésre adott válasz egyszerűen megkapható, ha a jövőben egy időzítőt futtat az animációból. Ez történt: mindössze 200 millió év alatt a galaxis karjai gyakorlatilag teljesen blokkoltak egymást, és a galaxis nem úgy néz ki, mint egy spirál.
Ez valóban lehetséges? Nem ismert, hogy ez megtörténik-e vagy sem, de a forgatás algoritmusa, a galaxis karainak mozgása egyértelműen e kimenetelhez vezet. Ez nyilvánvalóan nehéz összeegyeztetni a feltételezett kor a galaxis - miért sok milliárd év alatt fejlődött, mint a spirál, és most, csak pár száz millió év, hirtelen alakulnak egyszerű lemez galaxisok?
Így:
ha a csillagok a Tejútrendszer lépés összhangban a mért forgatás görbe, akár csak néhány a vetésforgót, a megjelenése a galaxis lenne lényegesen különbözik attól, amit ma látunk;
A hipotézis a sötét anyag dönt arról, hogy azt gondoljuk, a problémát a forgatás görbék, amelyek szigorúan véve kerülnek kialakításra meglehetősen ellentmondásos formában, ami bizalmatlanság a létét ilyen görbék.
"Ezek a forgási görbék által leírt sebességek jelentősen különböztek a Kepler törvényei és az általános relativitáselmélet által előre jelzett sebességektől." És milyen oldalirányú a GTR? Általában a viriális tételről beszélünk - és nem az OTO-ról. Ez azonban természetesen csiszolás.
De vajon szükséges-e azonosítani a csillagok sebességét és az ujjak sebességét - ez nagy kérdés. Ez az, ami meg van írva a „Wiki”: „A fő tulajdonság, hosszú akadályt - a hosszú élet spirális karok Akár fordított a helyzet, spirális galaxisok nem lett volna az uralkodó típus közül a galaxisok Abban a pillanatban, úgy véljük, hogy a spirális karok - sûrûséghullámok alakult .. a lemezen keletkező instabilitások kifejlesztése során. "
Nos, ha igen, akkor nincs vitafórum.
És ahogy írsz, tetszik nekem. Súlyozott, érvekkel és hisztériák nélkül. Olvastam örömmel. Egyébként orvos vagyok az oktatás és az amatőr által felvetett kérdésekben. És azt kérdezem, hogy pontosan egy dilettánsként kezeljék.
Alex!
Köszönöm a munkám ilyen jóindulatú értékelését!
Ami az ujjakat és a Vicki-t illeti, abból a tényből indulok ki, hogy csak megfigyelheted, hogy valójában létezik. A hullámok és mi több - csillagokból és egyéb dolgokból állnak. Ha a csillagok nem igazán vannak csoportosítva ilyen ujjú, akkor a szivárvány nyugszik :-)