Царина темряви. Вчені підрахували, скільки матерії є у Всесвіті
Наукпоп30 вересня 2020, 21:02
Наш Всесвіт величезний і продовжує розширюватися.
Наразі в нашій уяві Всесвіт складається здебільшого з темної енергії — тієї самої сили, яка змушує її розширюватися — і матерії — як звичайної, так і темної.
Існує безліч різних гіпотез про те, в якій пропорції співвідносяться ці три субстанції. І вже тим більше складно собі уявити, що можна точно підрахувати їхню кількість.
Однак група американських астрофізиків заявляє, що їм вдалося зробити досить точні розрахунки.
Так скільки ж матерії у Всесвіті?
Результати дослідження були опубліковані в авторитетному виданні The Astrophysical Journal.
Згідно з розрахунками вчених, у Всесвіті частка матерії (звичайної і темної) становить 31,5%, а решта 68,5% припадають на темну енергію.
За словами Мохамеда Абдулли, фізика з Каліфорнійського університету (Ріверсайд) і одного з авторів роботи, легко визначити, наскільки мало матерії у Всесвіті, на простому прикладі. Якщо уявити собі, що вся матерія розтягнута вздовж космічного простору, то її щільність становила б шість атомів водню на кубічний метр.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Однак, зазначає фізик, не варто забувати, що приблизно 80% всієї матерії припадає на темну матерію, про властивості якої ми ннаразі знаємо вкрай мало.
Ну а 68,5% Всесвіту і зовсім заганяють нас в глухий кут.
Ми майже нічого не знаємо про те, що таке темна енергія.
Власне термін «темна» ніяк не відноситься до її потенційних характеристик, а скоріше відображає ступінь загадки, яку вона виявляє для сучасної науки.
Ми також не дуже розуміємо, чому і як Всесвіт розширюється. Але пояснити це чимось іншим, крім темної матерії, поки не можемо. І для нас критично важливо розуміти, скільки у Всесвіті темної матерії, адже це дає більше уявлення про її роль.
Звідки взялися такі точні цифри?
Автори дослідження спиралися на спостереження за галактичними кластерами — гігантськими скупченнями з тисяч галактик, які пов’язані між собою гравітаційною взаємодією.
Ці кластери дають непогане уявлення про матерії у Всесвіті, оскільки вони формуються під впливом гравітації протягом всього терміну її існування —
Співставляючи кількість таких кластерів з космічним простором, який вони займають, ми можемо отримати уявлення про кількість матерії, з якої вони складаються. Чим більше матерії міститься в космосі, тим більше галактичних кластерів з’явиться, пояснюють автори роботи.
Завдання ускладнюється тим, що більшість маси в будь-якому галактичному кластері належить темній матерії, яку в телескопи не можна помітити.
Однак дослідники вважають, що їм вдалося знайти метод, за допомогою якого цю проблему можна вирішити.
Вони спостерігали за орбітами окремих галактик всередині і навколо кластерів. І таким чином змогли з точністю до 98% обчислювати, які галактики належать до певних кластерів. Це дало точніші уявлення про власне кластери і їхні маси, пояснює астроном Анатолій Кліпін з університету штату Нью-Мексико, один зі співавторів дослідження.
Отриманий каталог галактичних кластерів було згодом підтверджено зі статистичною симуляцією кількості галактик у Всесвіті.
Саме так і було отримано підсумковий результат дослідження — у Всесвіті міститься 31,5% матерії і 68,5% темної енергії.
Раніше НВ писав про революційну гіпотезу британського астрофізика Джеймі Фарнса, який припустив, що роль темної матерії і темної енергії у Всесвіті виконує якась субстанція. Ми не маємо жодного уявлення про неї, але вона, між тим, займає 95% маси Всесвіту.
Нове дослідження, можливо, не суперечить даній гіпотезі загалом, однак, дає більше уявлення про те, як саме розподіляються маси матерії і темної енергії у Всесвіті.