Відповіді:
Деякі доповнення до відповіді MBR:
Насправді ми не знаємо, що темна речовина і темна енергія існують, але у нас є непрямі підказки. Ви часто будете бачити твердження, що темна матерія і темна енергія - це дві основні проблеми космології сьогодні, в тому числі професійними астрономами, але це гносеологічне оману: ви не можете назвати гіпотезу проблемою .
В даний час у нас є декілька спостережувальних аномалій (як визначено за Т. Куном): а саме крива обертання галактик, світність сверхнових, спектр потужності КМБ ... (і деякі додаткові речі, такі як складність вимірювання G або виявлення безпосередньо гравітаційні хвилі).
Згідно історії науки, у нас є 3 способи вирішення цих аномалій:
Темна матерія та темна енергія - це два онтологічні підходи, які, здається, працюють досить добре: додавши два простих компонента, ми можемо вмістити широкий спектр спостережень. Ось чому їм подобаються астрономи: їх моделізація відносно проста і дозволяє добре вмістити все. Але наразі ми не знаємо їх природи.
Деякі кажуть, що з космічною обсерваторією WMAP (Уілкінсон-Мікрохвильова анізотропія) та Планка ми вступили в епоху космології точності: але це справедливо лише в тому випадку, якщо наша парадигма темної матерії / темної енергії підходить правильним. Якщо це не так, ми в даний час не трактуємо правильно те, що вимірюємо, але в кінцевому підсумку більш точні заходи можуть призвести до кращого огляду сучасних космологічних аномалій.
Тож темна матерія та темна енергія - це два елегантних та мінімалістичних підходу до кількох фундаментальних проблем. Це дуже гостра тема космології, але ми можемо зрозуміти, одного разу, що у нас виникли проблеми лише тому, що наша нинішня парадигма була помилковою.
Темна речовина і темна енергія - це дві різні речі, що пояснюють різні спостереження.
Темна матерія :
Темна матерія потрібна для пояснення, серед іншого, кривої обертання галактик. Можна було очікувати, що ці криві обертання зменшаться при великих радіусах (тому що слід очікувати кеплерового обертання галактик), і це не так, криві обертання плоскі, що пояснює "приховану масу" в галактиках для підтримки такого обертання. візерунок, тобто темна матерія. Темна речовина також спричиняє деякі властивості кластерів галактик та коливання CMB.
Темна енергія :
Темна енергія потрібна для пояснення прискореного розширення Всесвіту. Це розширення в основному вимірювалося за допомогою супернових типів Ia (термоядерний супернов, що є результатом виділення речовини білого карлика і досягнення маси Чандрасехара), які є "стандартними свічками". Абсолютна величина цих об'єктів вважається загальновідомою, тому якщо ви спостерігаєте їх у Всесвіті, ви можете легко вивести їх відстань від їх червоного зміщення. Ці спостереження показують прискорене розширення Всесвіту (під розширенням ми маємо на увазі, що відносна відстань між двома віддаленими галактиками збільшується, відстань у локальній Всесвіті не впливає). Для врахування цього прискорення потрібна деяка енергія, рівномірно розподілена у Всесвіті, тобто темна енергія.
Не плутайте:
Темну енергію і темну матерію не можна помилити одну з іншою, оскільки темна енергія рівномірно розподілена у Всесвіті, тоді як темна речовина слідує деякому розподілу (як правило, більш-менш розподілене з речовиною).
Заключні слова:
Нарешті, "темна матерія" та "темна енергія" - це переважно слова, які характеризують наше незнання щодо цих спостережень, яке неможливо пояснити стандартними законами фізики. Ось чому існує така напружена робота над цими предметами, щоб спробувати охарактеризувати ці темні речі і зрозуміти, що вони можуть бути.
Ще одна річ щодо темної енергії / матерії:
У людей досить гарна ідея, що темна енергія існує, тому що, коли намічаєте графік розширення двох предметів у Всесвіті з часом, від його виникнення виникає дзвінова крива. В основному, швидкість розширення Всесвіту почалася швидше, ніж сповільнилася, і останнім часом (або принаймні відносно) розширення знову прискорилося. Це означає, що коли Всесвіт почався, він швидко розширювався, і коли цей імпульс почав прагнути, гравітація почала тягнути речі назад. Однак, щоб пояснити недавнє прискорення розширення, повинна існувати сила, яка з часом зростала в силі і могла викликати прискорення розширення (все це відбувається між галактиками, в таких областях, як Сонячна система і галактики, гравітація - це сильно впливати на сильний). Вважається, що у міру розширення Всесвіту, темна енергія збільшується рівномірно, щоб зайняти новий простір. Це означає, що темна енергія збільшується, тим самим прискорюючи розширення.
Ми знаємо, що Всесвіт розширюється через червоний зсув. В основному, коли світло рухається по всесвіту, Всесвіт розширюється. На достатній відстані світло помітно втратить енергію, так що фіолетове світло впаде в бік червоного (звідси назва червоного зсуву). Це тому, що, дивлячись з нашого всесвіту, що розширюється, світло, здається, втрачає енергію, коли йому справді потрібно подорожувати далі, коли простір розширюється.
Що стосується темної матерії, коротше кажучи, ми знаємо, що є щось, що має силу тяжіння, що ми не можемо виявити інакше. Темна матерія, на відміну від темної енергії, не є рівномірною. Він утворює ниткоподібні утворення, які відповідають ниткоподібним утворенням галактик.