Досить часто ми чуємо фразу: «Не повірю, поки не побачу на власні очі». То що ж ми бачимо навколо себе? Меблі, будівлі, людей, тварин, ґаджети, тобто матерію, що скрізь оточує нас. Але чи справді потрібно бачити щось, щоб знати про його існування? Ми не бачимо повітря, проте, зробивши різкий помах руки, відчуваємо його спротив. Не бачимо й радіохвиль, але, увімкнувши приймач у машині пересвідчуємося, що вони оточують нас.
Лише до 5% усієї матерії доступні нашому оку. Інші 95% маси усієї речовини знаходяться у невідомому для нас стані, але мають колосальний вплив. Цю речовину називають темною матерією й темною енергією. Темна матерія не вступає у взаємодію з електромагнітним випромінюванням. Тобто, на відміну від звичайної матерії, вона не поглинає, не відбиває і не випромінює світло, що робить її виявлення надзвичайно важким. Зробити висновок про її існування можна завдяки гравітаційним ефектам, які вона чинить на видиму речовину.
Як знайшли темну матерію? Починаючи з 20-х років минулого сторіччя вчені висунули гіпотезу, що у Всесвіті може існувати більше речовини, ніж ми бачимо. Так, астроном Фріц Цвікі помітив, що далекі галактики обертаються одна навколо одної набагато швидше, ніж це було б можливо. Для такої швидкості їхня маса мала б збільшитись у 400 разів.
Пізніше, у 1970-х астрономка Вера Рубін, спостерігаючи за віддаленими спіральними галактиками, виявила, що всі зорі в них обертаються з приблизно однаковою швидкістю, що суперечить загальній теорії відносності. При такій швидкості ці зорі мали б розлетітися по космосу у різних напрямках, а не триматись разом в одній галактиці. Отже, є щось дуже масивне, що утримує їх разом за допомогою гравітації.
Таким чином з’являлось все більше доказів на користь існування темної матерії. Як же її фіксують? На наявність темної матерії вказує ефект гравітаційного лінзування. Масивні об’єкти з сильної гравітацією здатні викривлювати простір-час, у результаті чого шлях світла поруч з ними викривляється. Так, промінь світла, проходячи через великі згустки темної матерії, деформується, і це можна відслідкувати. На основі таких даних вчені навіть створюють карти концентрації темної матерії в космосі.
З чого складається темна матерія? На відміну від звичайної матерії, що налічує в собі протони, електрони й нейтрони, утворюючи атоми, темна матерія складається з так званих вімпів. Це гіпотетичні частинки, що не беруть участь ні в яких взаємодіях, окрім гравітації.
Народження темної матерії пов’язують із Великим вибухом. Вона утворилась майже одразу, в першу секунду після зародження світу, і одразу стала переважати над звичайною матерією. Саме завдяки темній матерії сформувались перші зорі.
Підсумовуючи, можна сказати, що темна матерія утворює такий собі «каркас», який заповнює звичайна нам речовина, завдяки чому формуються такі дивовижні структури, як галактики. Вона оточує нас всюди, і навіть поки ви читаєте цей текст, крізь ваше тіло проходять мільйони частинок темної матерії.
Анна ВОВНЕНКО,
випускниця Школи універсального журналіста на базі НаУ “Острозька академія”