Lihat galaksi, apa yang anda lihat? Mungkin banyak bintang. Dan terkubur di antara bintang-bintang itu, jika anda melihat dengan teliti, anda mungkin menjumpai planet, lubang hitam, kurcaci putih, asteroid, dan pelbagai macam kemungkinan dan hujungnya. Kawasan galaksi biasa.
Apa yang anda tidak akan lihat ialah sebilangan besar galaksi itu sungguh dibuat dari. Anda tidak akan melihat yang tidak kelihatan, yang tersembunyi. Anda tidak akan melihat sebahagian besar jisim galaksi itu. Anda tidak akan melihat perkara gelap.
Perkara Gelap Kebanyakan
Materi gelap adalah bentuk jirim yang hipotetis, dan dalam hipotesis anda sekarang sedang berenang di dalamnya. Sejauh yang dapat kita ketahui, berdasarkan dekad pemerhatian yang teliti dan teliti terhadap segala sesuatu dari pergerakan bintang dalam galaksi hingga pergerakan galaksi dalam kelompok hingga saat-saat awal ledakan besar hingga pertumbuhan struktur di seluruh alam semesta (iaitu , kita telah bekerja keras untuk ini), kosmos kita bukanlah yang kelihatan di permukaan.
Hasil utama: kebanyakan bahan mentah di alam semesta kita tidak berinteraksi dengan cahaya. Nama biasa adalah "benda gelap", tetapi nama yang lebih baik mungkin tidak kelihatan perkara. Kami tidak pasti apa sebenarnya (kami masih mengusahakannya), tetapi perkara gelap sepertinya adalah semacam zarah mikroskopik yang membanjiri setiap galaksi, membenamkannya dengan jisim tambahan. Oleh kerana bahan gelap ini tidak berinteraksi dengan cahaya, ia tidak merasakan apa-apa kaitan dengan daya elektromagnetik, yang bermaksud hanya melewati bahan normal tanpa memperhatikan atau peduli sedikit pun.
Berat Tiada
Sama kuatnya dengan perkara gelap ini dari segi menjelaskan masalah alam semesta yang mendalam dan membingungkan, ia mempunyai beberapa kelemahan. Terutama, ketika ahli astrofizik menjalankan simulasi komputer mengenai galaksi - mengesan pembentukan dan evolusi mereka selama berbilion tahun menggunakan semua fizik yang diketahui yang menjadikan galaksi sebagai galaksi - mereka mendapati bahawa masalah gelap cenderung, benar-benar menumpuk dengan ketumpatan yang sangat tinggi di tengah galaksi-galaksi tersebut.
Itu adalah ramalan yang baik dan bagus, tetapi ia tidak sepadan dengan pemerhatian. Walaupun kita tidak dapat melihat perkara gelap secara langsung (ingat: tidak kelihatan) kita dapat melihat kesannya pada perkara lain, termasuk perkara biasa. Bahan gelap mungkin tidak memainkan permainan elektromagnetik, tetapi ia bercakap dengan graviti, kerana graviti sangat mesra dan dapat bercakap dengan setiap bahagian jisim dan tenaga di seluruh alam semesta.
Oleh itu, jika anda mengisi galaksi dengan bahan gelap, dan benda gelap cenderung banyak di tengah, maka akan ada banyak berat badan di tengah galaksi, melukis gas di sekitarnya. Oleh kerana gas itu memampat ke teras, ia akan menyusut dan runtuh, mencetuskan peristiwa pembentukan bintang besar-besaran, mengeluarkan sampah bintang baru.
Dengan kata lain, inti galaksi harus mempunyai timbunan gas dan bintang molekul. Walaupun pusat galaksi memang tempat yang sangat kaya, mereka tidak begitu itu kaya.
Kesimpulan bahawa ramalan dangkal tentang tingkah laku bahan gelap dalam teras galaksi bukanlah kisah penuh. Oleh kerana kita mempunyai banyak alasan baik untuk mempercayai bahawa perkara gelap adalah satu perkara, persoalannya menjadi: apa yang mengeluarkannya dari inti?
Menggoncang Perkara
Berikan sepuluh teori fizik masalah dan mereka akan menemui puluhan penyelesaian. Dan dalam kes "kesenangan" inti materi gelap, mereka berjaya mengeluarkan pelbagai penjelasan yang menyenangkan. Mungkin perkara gelap lebih eksotik daripada yang kita sangka, dapat sedikit berinteraksi dengan dirinya sendiri melalui kekuatan semula jadi kelima, melicinkan dirinya sendiri. Mungkin benda gelap hanya sedikit hangat dan bertenaga, dan sukar untuk digabungkan di tengah.
Sejauh pilihan itu, mungkin penjelasannya adalah sesuatu yang lebih biasa. Bahan gelap dapat mempengaruhi tingkah laku bahan normal melalui graviti, dan perkara yang sama berlaku secara terbalik. Walaupun jauh lebih besar daripada rakan-rakan mereka yang gelap, perkara biasa di alam semesta kita dapat menarik dan menarik dan menyebarkan yang lain, walaupun hanya sedikit.
Baru-baru ini sekumpulan ahli astronomi mengkaji beberapa populasi galaksi kerdil, di mana hubungan antara bahan gelap dan normal dapat diperiksa dengan mudah. Mereka menggunakan sampel ini untuk mencari hubungan antara pembentukan bintang dan ketumpatan pusat. Dalam senario ini, jika galaksi mengalami banyak pembentukan bintang baru-baru ini, mencetuskan angin supernova yang meletup dan ledakan temperamental yang lain, maka hal itu akan mengeluarkan banyak perkara normal dari inti, dan graviti akan melakukan perkara itu dan menarik sebahagian dari benda gelap bersama dengan barang biasa.
Kajian ini mendapati hasil yang menarik: galaksi kerdil dengan banyak pembentukan bintang baru-baru ini ("baru-baru ini" dalam tempoh enam bilion tahun yang lalu) mempunyai kepadatan pusat yang lebih lancar, sementara adik-beradik mereka yang kurang aktif jauh lebih ceria di pusat mereka, menyokong hipotesis ini bahawa perkara biasa memang boleh mempengaruhi kegelapan. Walaupun ini tidak menyelesaikan sepenuhnya teka-teki sifat materi gelap, ini adalah langkah penting untuk maju.
Baca lebih lanjut: "Bahan gelap memanas dalam galaksi kerdil"
