Nhìn vào một thiên hà, bạn thấy gì? Có lẽ rất nhiều ngôi sao. Và bị chôn vùi giữa những ngôi sao đó, nếu bạn nhìn kỹ, bạn có thể tìm thấy các hành tinh, hố đen, người lùn trắng, tiểu hành tinh và tất cả các loại tỷ lệ cược chunky và kết thúc. Các thiên hà thông thường.
Những gì bạn sẽ thấy là phần lớn của thiên hà đó có thật không làm bằng. Bạn sẽ thấy những thứ vô hình, ẩn giấu. Bạn sẽ thấy phần lớn khối thiên hà đó. Bạn sẽ thấy các vật chất tối.
Những vấn đề đen tối nhất
Vật chất tối là một dạng giả thuyết của vật chất, và trong giả thuyết đó bạn đang bơi trong đó ngay bây giờ. Theo như chúng tôi có thể nói, dựa trên nhiều thập kỷ quan sát cẩn thận, tỉ mỉ về mọi thứ, từ sự chuyển động của các ngôi sao trong các thiên hà đến sự chuyển động của các thiên hà trong các cụm sao cho đến thời kỳ đầu của vụ nổ lớn đến sự phát triển của cấu trúc trên toàn vũ trụ (nghĩa là , chúng tôi đã làm việc rất chăm chỉ về vấn đề này), vũ trụ của chúng ta không phải là những gì dường như ở bề mặt.
Kết quả chính: hầu hết những thứ thô trong vũ trụ của chúng ta chỉ đơn giản là không tương tác với ánh sáng. Tên thường gọi của nó là vật chất tối đen, nhưng một cái tên tốt hơn có thể là vô hình vấn đề. Chúng tôi không chắc chắn chính xác nó là gì (chúng tôi vẫn hoạt động trên bit đó), nhưng vật chất tối dường như là một loại hạt siêu nhỏ tràn ngập mọi thiên hà, tạo ra chúng với khối lượng lớn hơn. Bởi vì vật chất tối này không tương tác với ánh sáng, nên nó không cảm thấy bất cứ điều gì liên quan đến lực điện từ, có nghĩa là nó chỉ đi qua vật chất bình thường mà không nhận thấy hoặc quan tâm một chút nào.
Trọng lượng của không có gì
Mạnh mẽ như vật chất tối này là về mặt giải thích các vấn đề sâu sắc và khó hiểu của vũ trụ, nó có một số điểm yếu. Đáng chú ý nhất là khi các nhà vật lý thiên văn chạy mô phỏng máy tính về sự phát triển của các thiên hà - theo dõi sự hình thành và tiến hóa của chúng trong hàng tỷ năm sử dụng tất cả các vật lý đã biết để tạo ra một thiên hà - họ thấy rằng vật chất tối có xu hướng thực sự, thực sự co cụm với mật độ cao khó hiểu ở trung tâm của những thiên hà đó.
Đó là một dự đoán tốt và dandy riêng của mình, nhưng nó không hoàn toàn phù hợp với các quan sát. Trong khi chúng ta có thể trực tiếp nhìn thấy vật chất tối (nhớ: vô hình), chúng ta có thể thấy tác dụng của nó đối với mọi thứ khác, kể cả vật chất bình thường. Vật chất tối có thể không chơi trò chơi điện từ, nhưng nó nói về trọng lực, bởi vì trọng lực siêu thân thiện và có thể nói chuyện với mọi khối lượng và năng lượng trong toàn vũ trụ.
Vì vậy, nếu bạn lấp đầy một thiên hà bằng vật chất tối và vật chất tối có xu hướng co cụm rất nhiều ở trung tâm, thì sẽ có rất nhiều cân nặng ở trung tâm của thiên hà, vẽ trong khí xung quanh. Khi khí đó nén vào lõi, nó sẽ co lại và sụp đổ, gây ra các sự kiện hình thành sao lớn, bật ra những ngôi sao mới.
Nói cách khác, lõi của các thiên hà sẽ có hàng đống phân tử khí và sao. Và mặc dù các trung tâm thiên hà thực sự là những nơi rất giàu có, nhưng họ không cái đó giàu có.
Kết luận rằng dự đoán tầm thường về hành vi của vật chất tối trong lõi thiên hà không phải là câu chuyện đầy đủ. Vì chúng ta có rất nhiều lý do tốt khác để tin rằng vật chất tối là một thứ, nên câu hỏi trở thành: cái gì loại bỏ nó ra khỏi cốt lõi?
Lắc mọi thứ lên
Đưa ra mười vấn đề vật lý lý thuyết và họ sẽ đưa ra hàng tá giải pháp. Và trong trường hợp của cuspiness, người nổi tiếng về các lõi vật chất tối, họ đã tìm cách bật ra mọi cách giải thích thú vị. Có lẽ vật chất tối kỳ lạ hơn chúng ta nghĩ, có thể tương tác nhẹ với chính nó thông qua một lực thứ năm mới của tự nhiên, tự làm mịn nó trong lõi. Có lẽ vật chất tối chỉ là một chút ấm áp và tràn đầy năng lượng, và có một thời gian khó khăn ở trung tâm.
Tuyệt vời như những lựa chọn đó, có lẽ lời giải thích là một cái gì đó trần tục hơn. Vật chất tối có thể ảnh hưởng đến hành vi của vật chất bình thường thông qua trọng lực, và điều tương tự cũng ngược lại. Mặc dù ít cồng kềnh hơn so với các đối tác bóng tối của chúng, vật chất thường xuyên trong vũ trụ của chúng ta có thể kéo và kéo và lan truyền mọi thứ khác, ngay cả khi chỉ là một chút xíu.
Gần đây, một nhóm các nhà thiên văn học đã nghiên cứu một số quần thể thiên hà lùn, trong đó mối liên hệ giữa vật chất tối và bình thường có thể dễ dàng kiểm tra nhất. Họ đã sử dụng các mẫu này để săn lùng mọi mối quan hệ giữa sự hình thành sao và mật độ trung tâm. Trong kịch bản này, nếu một thiên hà trải qua rất nhiều sự hình thành sao gần đây, kích hoạt gió siêu tân tinh bùng nổ và các vụ nổ khí chất khác, thì điều đó sẽ đẩy nhiều vật chất bình thường ra khỏi lõi, và lực hấp dẫn sẽ làm điều đó và kéo một số vật chất tối cùng với những thứ bình thường
Nghiên cứu đã tìm thấy một kết quả hấp dẫn: các thiên hà lùn với rất nhiều sự hình thành sao gần đây (thời gian gần đây trong vòng sáu tỷ năm qua) có mật độ trung tâm mượt mà hơn, trong khi các anh chị em ít hoạt động hơn ở trung tâm của họ, ủng hộ giả thuyết này vật chất bình thường thực sự có thể ảnh hưởng đến bóng tối. Trong khi điều này không hoàn toàn giải quyết được câu đố về bản chất của vật chất tối, thì đó là một bước tiến đáng kể.
Đọc thêm: Vật chất tối làm nóng lên trong các thiên hà lùn
