Tumeaine
Tume aine on ainetüüp, mis arvatakse olevat vastutav suure osa universumi massist.
Idee tekkis, kui astronoomid leidsid, et suurte astronoomiliste objektide mass ja nende gravitatsiooniline mõju on palju suurem kui "helendava aine" mass, mis sisaldab tähti, gaasi ja tolmu.
Jan Oort pakkus 1932. aastal esimesena välja tumeda aine kui põhjuse Linnutee tähtede pöörlemiskiirusele. Fritz Zwicky kasutas 1933. aastal tumedat ainet, et seletada galaktikakogumite pöörlemiskiiruste "puuduvat massi". Hiljem on paljud teised vaatlused näidanud, et universumis on olemas tume aine. Galaktikate pöörlemiskiirused, taustobjektide gravitatsiooniline läätse, kuuma gaasi temperatuurijaotus galaktikates ja galaktikakogumites: need on mõned näited, mis panevad teadlased uskuma tumeaine olemasolusse.
Plancki missiooni meeskonna andmetel ja kosmoloogia standardmudelil põhineva kosmoloogia kohaselt sisaldab teadaoleva universumi kogu mass-energia 4,9% tavalist ainet, 26,8% tumeainet ja 68,3% tumeenergiat. Seega moodustab tume aine hinnanguliselt 84,5% kogu universumi ainest, samas kui tume energia pluss tume aine moodustavad 95,1% kogu universumi "ainest".
Kuna tume aine ei näi kiirgavat ega peegeldavat valgust, röntgenkiirgust ega muud kiirgust, ei suuda tavalise aine (nagu kuum gaas, tähed, planeedid ja meie) leidmiseks kasutatavad seadmed leida tumeainet. Tundub, et tume aine ei koosne samast ainest, mida me iga päev Maal näeme. Ainus viis, kuidas me saame öelda, kas tumeaine on olemas, on see, kuidas see mõjutab asju, mida me gravitatsiooni abil "näeme".
2006. aastal väitis rühm teadlasi, et nad on leidnud viisi, kuidas leida tumedat ainet. Kuna tume aine on väidetavalt väga erinev tavalisest ainest, siis eeldatakse, et see käitub teisiti. Teadlased vaatlesid kahte kaugel asuvat galaktikakobarat, mis olid suure kiirusega kokku põrganud: tavaline aine oleks pärast kokkupõrget lähedal laiali läinud, tumeaine aga mitte. Gravitatsiooni mõõtmise abil suutsid nad tuvastada, mis nägi välja nagu kaks tumeda aine pilve, mille vahel oli tavalise aine (kuuma gaasi) pilv.
Tume aine on nähtamatu. Gravitatsioonilise läätse efekt põhjustab ühe ja sama galaktika mitu kujutist. Selle seletamiseks on pakutud välja tumeda aine rõngas. Sellel galaktikakogumi (CL0024+17) pildil on tume aine näha sinise värviga .
Seotud leheküljed
- Tume energia
- Universumi laienemine
- Looduse ajakava
Küsimused ja vastused
K: Mis on tume aine?
V: Tume aine on ainetüüp, mis arvatakse olevat vastutav suure osa universumi massist. Esimest korda pakkusid seda välja Jan Oort 1932. aastal ja Fritz Zwicky 1933. aastal, et selgitada vastavalt tähtede ja galaktikate pöörlemiskiirust.
K: Kuidas teadlased usuvad, et tumeaine on olemas?
V: Teadlased usuvad, et tumeaine on olemas, tuginedes sellistele vaatlustele nagu galaktikate pöörlemiskiirused, taustobjektide gravitatsiooniline läätsestumine ning kuuma gaasi temperatuurijaotus galaktikates ja galaktikakogumites.
K: Kui suure protsendi moodustab tume aine universumis?
V: Plancki uurimisrühma hinnangul moodustab tume aine 84,5% kogu universumi ainest, samal ajal kui tume energia ja tume aine moodustavad 95,1% kogu universumi "ainest".
K: Kuidas me saame tumeainet avastada?
V: Kuna tumeaine ei näi kiirgavat ega peegeldavat valgust, röntgenkiirgust ega muud kiirgust, ei ole seda võimalik avastada tavalise aine, näiteks kuuma gaasi, tähtede, planeetide jne leidmiseks kasutatavate instrumentidega. Ainus viis, kuidas me saame öelda, kas see on olemas, on see, kuidas see mõjutab asju, mida me saame "näha" gravitatsiooni kaudu.
K: Mida väitis üks teadlaste rühm, et nad leidsid 2006. aastal võimaluse selle avastamiseks?
V: 2006. aastal väitis üks teadlaste rühm, et nad on leidnud viisi tumeda aine avastamiseks, jälgides kahte kaugel asuvat galaktikakobarat, mis olid suure kiirusega kokku põrganud - tavaline aine oleks pärast kokkupõrget lähedal laiali valgunud, tumeda aine aga mitte; see võimaldas neil mõõta gravitatsiooni ja avastada, mis nägi välja nagu kaks tumeda aine pilve, mille vahel oli tavalise aine (kuuma gaasi) pilv.
K: Millised on mõned näited, mis viitavad sellele, et meie universumis on olemas pimedat ainet?
V: Näited, mis viitavad sellele, et on olemas pimeda materjali olemasolu, hõlmavad selliseid tähelepanekuid nagu galaktikate pöörlemiskiirused, gravitatsiooniläätse taustobjektid ja galaktikate ja kobarate sees leitud kuuma gaasi temperatuurijagunemine.
