BernardBlack
Domaćin
- Poruka
- 4.139
Tamna materija i energija
Jos od antike covek je bio privucen nebom. U pocetku beshe rec, odnosno, covek je verovao da na nebu pocivaju njegovi preci. Proslo je mnogo vremena od tada; prosli smo od teorije geocentrizma, lova na vestice, prvog poletanja u Kosmos. Preshli smo toliki put, i opet ostalo je toliko pitanja o svemiru, koja cekaju da budu odgovorena.
Nocu kada gledate u nebo, vidite milione zvezda. Nama najbliza, pored Sunca, je Proxima Kontauri, udaljena oko 4 svetlosne godine. Sunce, sa druge strane, udaljeno je svega 8 svetlosnih minuta. Dokazi o postojanju drugih galaksija doshli su sa Edvardom Hablom. On je jos 1924. dokazao postojanje drugih galaksija, pored Mlecnoga puta. Sada kada smo znali koliko toliko gradju svemira, bilo je potrebno da utvrdimo i sastav. Od cega je dakle, gradjen svemir?
“Svemir je sacinjen uglavnom od tamne materije i energije, ali mi ne znamo, sta je ijedno od njih” - ovim recima Saul Perluter opisao je dva astronomska fenomena koji okupljaju paznju astronoma.
Prve dokaze o tamnoj materiji dugujemo naucniku Fricu Cvickiju, koji je jos 1933. godine u Kalifornijskom Insitutu za tehnologiju. Posmatrajuci galakticke skupine, Zvicki je procenio uspeo da izracuna masu skupovao, pomocu pokreta galaksija blizu svojih rubova, i uporedio tu masu sa brojem galaksija i sijanjem skupova. Razlika izmedju rezultata je bila preko 400 puta. Stavise, pronasao je da bi gravitacija samih galaksija bila isuvise mala da odrzi tako brze orbite, te da je potrebna neka druga materija. Na osnovu svojih zapazanja, Fric je ustanovio da tu postoji neka “nova materija” koja bi svojom masom i gravitacijom odrzala galaksije na okupu.
Dokaze o tamnoj materiji ne mozemo dobiti pukim posmatranjem. Ona ne emituje nikavo zracenje ili svetlost. To znaci da se tamna materija moze opaziti jedino preko nekih drugih metoda. Virialna teorema nam govori da je kineticka energija upola ukupne gravitacione energije. Medjutim, eksperimentalno je dokazano da je kineticka energija daleko veca. Potom, kada pogledamo galaksije na periferiji galaktickih skupova, imaju daleko vecu brzinu nego one blize centru. Znaci, potrebna je veca energija da bi se te galaksije odrzale na svom mestu.
Ispitivanja tamne materije vrse i upotrebom jata galaksija koje deluju kao gravitaciona sociva. Slucaj je prvi uvideo Ajnstajn, jos 1936. godine U cemu je stos? Kada posmtramo neki udaljeni objekat u svemiru, izmedju nas i njega putuje ogromna kolicina zraka. Medjutim, kada bi se izmdju nashao neki tamni objekat i pod dejstvom njegove gravitacije, skrenuce zrake i stvoriti dvostruku sliku toga objekta. Na isti nacin, gravitacija galaktickih jata, moze iskriviti zrake i neke druge galaksije i stvoriti dvostruku sliku. U principu, mi tu dvostruku sliku ne mozemo da vidimo, ali mozemo detektovati pojacanje/smanjenje u ukupnom intezitetu svetlosti. Na taj nacin, mozemo izracunati i masu objekta ( u ovom slucaju tamne materije) koja izaziva efekat dvostruke slike.
Ipak, konacan dokaz dobiiven je 2006 godine, pomocu Candra observatorije posmatrana je galaksija 1E0657-56. Na slici koju je zabelezila Candra vidimo dva jata i formiranje novoga, zbog cega se i jato ranije zvalo - Metak jato ( Bullet cluster). Osnimak je bio konacan dokaz o tamnoj materiji. Vreli gas je prikazan kao dve roze formacije, dok plava podrucja prikazuju mesta na kojima su naucnici nashli masu oba jata. Iz ovoga sledi, da je vecina materije jata - plavo odvojena od svoje “normalne materije” - roze. Ovo je dokaz da upravo tamna materija predstavlja vecinu materije u jatima.
Ali to nije sve! Tamna materija postoji u raznim oblicima.
Barionka tamna materija
Klasifikacijom elementarnih cestica dobijamo leptone i handrone, dok se handroni dele na mezone i barione. Primer su protoni i neutroni.
Ovo su tamne zvezde male mase , najcesce ostaci nekadasnjih zvezda - crne rupe i beli patuljci. Kod crnih rupa, usled iskoristenja goriva, celija kopalpsira u jednu tacku, enormne gravitacije iz koje cak ni svetlost ne moze da pobegne.
Nebarionska tamna materija
Ovde spadaju WIMP-ovi (Weakly Interacting Massive Particles), neutrini i aksioni.
WIMP su slabo reaktivne cestice. Predpostavlja se da svake sekunde milioni WIMP - ova prolaze kroz nashe telo, neintereagujuci. Ipak, kada dodje do interakcije sa jezgrom, dolazi do nuklearne reakcije kaoja bi se mogla detektovati.
Neutrini su cestice koje su proizvedene u ogromnim kolicina u ranome kosmosu. Kada bi smo im znali masu, mogli bi biti dektektovani i na taj nacin citiniti deo celokupne tamne materije. U sustini, jedna od teorija je i da je masa koja nedostaje izmedju galkasija u stvari mesavina WIMP-ova i neutrina, sa malim postotkom barionskih cestica. Ipak, ova ispitivanja su tek u pripremi. Konacno aksioni su takođe jedan od kandidata: hipoteticke cestice koje deluju samo putem slabe nuklearne sile. U principu aksioni u jakom magnetnom polju mogu biti pretvoreni u mikrotalasne fotone, cto bi omogucilo njihovo detektovanje.
Tamna energija
Kombinovane su razlicite metode kako bi se izracunala kolicina tamne energije. Kombinovani su rezultati dobijeni merenjem rendgen zracima (X zracima) i rezultati dobijeni od NASA-ine WMAP, koja je koristila kosmičko pozadinsko zracenje. Rezultati govore da samo 4% kosmosa gradi obična, vidljiva, normalna materija, da je 23% izgradjeno od tamne materije, a citava 73% kosmosa cini tamna energija.
Jos od antike covek je bio privucen nebom. U pocetku beshe rec, odnosno, covek je verovao da na nebu pocivaju njegovi preci. Proslo je mnogo vremena od tada; prosli smo od teorije geocentrizma, lova na vestice, prvog poletanja u Kosmos. Preshli smo toliki put, i opet ostalo je toliko pitanja o svemiru, koja cekaju da budu odgovorena.
Nocu kada gledate u nebo, vidite milione zvezda. Nama najbliza, pored Sunca, je Proxima Kontauri, udaljena oko 4 svetlosne godine. Sunce, sa druge strane, udaljeno je svega 8 svetlosnih minuta. Dokazi o postojanju drugih galaksija doshli su sa Edvardom Hablom. On je jos 1924. dokazao postojanje drugih galaksija, pored Mlecnoga puta. Sada kada smo znali koliko toliko gradju svemira, bilo je potrebno da utvrdimo i sastav. Od cega je dakle, gradjen svemir?
“Svemir je sacinjen uglavnom od tamne materije i energije, ali mi ne znamo, sta je ijedno od njih” - ovim recima Saul Perluter opisao je dva astronomska fenomena koji okupljaju paznju astronoma.
Prve dokaze o tamnoj materiji dugujemo naucniku Fricu Cvickiju, koji je jos 1933. godine u Kalifornijskom Insitutu za tehnologiju. Posmatrajuci galakticke skupine, Zvicki je procenio uspeo da izracuna masu skupovao, pomocu pokreta galaksija blizu svojih rubova, i uporedio tu masu sa brojem galaksija i sijanjem skupova. Razlika izmedju rezultata je bila preko 400 puta. Stavise, pronasao je da bi gravitacija samih galaksija bila isuvise mala da odrzi tako brze orbite, te da je potrebna neka druga materija. Na osnovu svojih zapazanja, Fric je ustanovio da tu postoji neka “nova materija” koja bi svojom masom i gravitacijom odrzala galaksije na okupu.
Dokaze o tamnoj materiji ne mozemo dobiti pukim posmatranjem. Ona ne emituje nikavo zracenje ili svetlost. To znaci da se tamna materija moze opaziti jedino preko nekih drugih metoda. Virialna teorema nam govori da je kineticka energija upola ukupne gravitacione energije. Medjutim, eksperimentalno je dokazano da je kineticka energija daleko veca. Potom, kada pogledamo galaksije na periferiji galaktickih skupova, imaju daleko vecu brzinu nego one blize centru. Znaci, potrebna je veca energija da bi se te galaksije odrzale na svom mestu.
Ispitivanja tamne materije vrse i upotrebom jata galaksija koje deluju kao gravitaciona sociva. Slucaj je prvi uvideo Ajnstajn, jos 1936. godine U cemu je stos? Kada posmtramo neki udaljeni objekat u svemiru, izmedju nas i njega putuje ogromna kolicina zraka. Medjutim, kada bi se izmdju nashao neki tamni objekat i pod dejstvom njegove gravitacije, skrenuce zrake i stvoriti dvostruku sliku toga objekta. Na isti nacin, gravitacija galaktickih jata, moze iskriviti zrake i neke druge galaksije i stvoriti dvostruku sliku. U principu, mi tu dvostruku sliku ne mozemo da vidimo, ali mozemo detektovati pojacanje/smanjenje u ukupnom intezitetu svetlosti. Na taj nacin, mozemo izracunati i masu objekta ( u ovom slucaju tamne materije) koja izaziva efekat dvostruke slike.
Ipak, konacan dokaz dobiiven je 2006 godine, pomocu Candra observatorije posmatrana je galaksija 1E0657-56. Na slici koju je zabelezila Candra vidimo dva jata i formiranje novoga, zbog cega se i jato ranije zvalo - Metak jato ( Bullet cluster). Osnimak je bio konacan dokaz o tamnoj materiji. Vreli gas je prikazan kao dve roze formacije, dok plava podrucja prikazuju mesta na kojima su naucnici nashli masu oba jata. Iz ovoga sledi, da je vecina materije jata - plavo odvojena od svoje “normalne materije” - roze. Ovo je dokaz da upravo tamna materija predstavlja vecinu materije u jatima.
Ali to nije sve! Tamna materija postoji u raznim oblicima.
Barionka tamna materija
Klasifikacijom elementarnih cestica dobijamo leptone i handrone, dok se handroni dele na mezone i barione. Primer su protoni i neutroni.
Ovo su tamne zvezde male mase , najcesce ostaci nekadasnjih zvezda - crne rupe i beli patuljci. Kod crnih rupa, usled iskoristenja goriva, celija kopalpsira u jednu tacku, enormne gravitacije iz koje cak ni svetlost ne moze da pobegne.
Nebarionska tamna materija
Ovde spadaju WIMP-ovi (Weakly Interacting Massive Particles), neutrini i aksioni.
WIMP su slabo reaktivne cestice. Predpostavlja se da svake sekunde milioni WIMP - ova prolaze kroz nashe telo, neintereagujuci. Ipak, kada dodje do interakcije sa jezgrom, dolazi do nuklearne reakcije kaoja bi se mogla detektovati.
Neutrini su cestice koje su proizvedene u ogromnim kolicina u ranome kosmosu. Kada bi smo im znali masu, mogli bi biti dektektovani i na taj nacin citiniti deo celokupne tamne materije. U sustini, jedna od teorija je i da je masa koja nedostaje izmedju galkasija u stvari mesavina WIMP-ova i neutrina, sa malim postotkom barionskih cestica. Ipak, ova ispitivanja su tek u pripremi. Konacno aksioni su takođe jedan od kandidata: hipoteticke cestice koje deluju samo putem slabe nuklearne sile. U principu aksioni u jakom magnetnom polju mogu biti pretvoreni u mikrotalasne fotone, cto bi omogucilo njihovo detektovanje.
Tamna energija
Kombinovane su razlicite metode kako bi se izracunala kolicina tamne energije. Kombinovani su rezultati dobijeni merenjem rendgen zracima (X zracima) i rezultati dobijeni od NASA-ine WMAP, koja je koristila kosmičko pozadinsko zracenje. Rezultati govore da samo 4% kosmosa gradi obična, vidljiva, normalna materija, da je 23% izgradjeno od tamne materije, a citava 73% kosmosa cini tamna energija.