هالة تجميع المادة المظلمة بكثافات مختلفة وبنية ضخمة منتشرة تتنبأ بها المحاكاة. للقياس ، يظهر الجزء المشرق من المجرة. نظرًا لأن المادة المظلمة موجودة في كل مكان ، يجب أن تكون أيضًا في نظامنا الشمسي. فلماذا لم نراها بعد؟وفقًا للحجم الضخم من الأدلة ، يتكون معظم الكون من كتلة معينة من نوع غامض ، لم نقم بقياسها بشكل مباشر. البروتونات والنيوترونات والإلكترونات - وبشكل عام جميع المواد التي تتكون من جسيمات مدرجة في النموذج القياسي - التي تتكون منها الكواكب والنجوم والمجرات التي نكتشفها في جميع أنحاء الكون ، تشكل 15 ٪ فقط من كتلتها الإجمالية. ويتكون الباقي من شيء مختلف تمامًا:
مادة مظلمة باردة. لكن إذا كانت المادة المظلمة في كل مكان وبكميات ضخمة ، فلماذا لم نرها في النظام الشمسي؟ هذا هو السؤال الذي يطرحه قارئنا:
تشير جميع الأدلة على وجود المادة المظلمة والطاقة المظلمة إلى الكون البعيد. من المشبوه إلى حد ما أننا لا نرى أي دليل على وجودها هنا في نظامنا الشمسي. لم يسبق لأحد أن أبلغ عن أي شذوذ في مدارات الكواكب. ومع ذلك ، تم قياسها بدقة شديدة. إذا كان الكون قاتمًا بنسبة 95٪ ، فيمكن قياس هذه التأثيرات محليًا.
هل هذا صحيح؟ كانت هذه واحدة من أول الأفكار التي فكرت في ذهني عندما اكتشفت لأول مرة عن المادة المظلمة (TM) قبل 17 عامًا. دعونا نكتشف ذلك ونكتشف الحقيقة.
الشبكة الكونية للمادة المظلمة والهيكل الواسع النطاق الذي تشكله. المادة العادية موجودة ، ولكن 1/6 فقط من إجمالي كمية المادة. 5/6 المتبقية هي مادة مظلمة ، ولا يمكن لأي كمية من المادة العادية التعامل معها.الفكرة الرئيسية لـ TM هي أنه في مرحلة ما في عالم صغير جدًا ، قبل ظهور المجرات أو النجوم أو حتى الذرات المحايدة ، كان هناك بحر مثالي تقريبًا وسلسًا من TM يتم توزيعه في جميع أنحاء الفضاء. بمرور الوقت ، مرت الجاذبية والقوى الأخرى بعدة مراحل مترابطة:
- كل المادة ، طبيعية ومظلمة ، تنجذب إلى الجاذبية ،
- المناطق ذات الكثافة فوق المتوسط تنمو ، وتجذب كلا النوعين من المواد ،
- يصطدم الإشعاع بالمادة العادية ويضغط عليها ،
- ولكن مع TM لا يحدث هذا ، على الأقل لا يحدث بنفس الطريقة بالضبط.
هذا يخلق صورة محددة للغاية للمناطق ذات الكثافة العالية والمنخفضة في الكون ؛ نمط يظهر عندما ننظر إلى
الإشعاع الخفيف (RI).
تقلبات RI صغيرة جدًا ومميزة جدًا لدرجة أنها تشير بشكل مقنع إلى أن الكون في البداية كان لديه نفس درجة الحرارة في كل مكان ، ويحتوي أيضًا على مادة مظلمة ، مادة عادية وطاقة مظلمة بنسب معينة.RI هو التوهج المتبقي للانفجار الكبير: الإشعاع الذي سقط في أعيننا ، بعد أن اجتاز المسار منذ اللحظة التي تشكلت فيها الذرات المحايدة المستقرة لأول مرة في الكون. نلاحظ اليوم صورة للكون أثناء الانتقال من البلازما المتأينة إلى مجموعة ذرات محايدة كهربائيًا ، عندما يصبح الضغط الإشعاعي ضئيلًا. تتوافق المناطق الباردة مع مناطق ذات كثافة متزايدة ، حيث يجب أن ينفق الإشعاع طاقة إضافية (أكثر من المتوسط) للخروج من آبار الجاذبية هذه ؛ النقاط الساخنة - على التوالي ، المناطق ذات الكثافة المنخفضة.
المناطق ذات الكثافة العالية والمتوسطة والمنخفضة التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 380،000 سنة فقط تتوافق الآن مع الأجزاء الباردة والمتوسطة والساخنة من RIإن رسم المناطق الباردة والساخنة على جميع المقاييس التي يمكننا مراقبتها ، والعلاقة بينها ، تخبرنا عن تكوين الكون: 68٪ طاقة مظلمة ، 27٪ TM ، 5٪ مادة عادية. بمرور الوقت ، نمت هذه المناطق ذات الكثافة المتزايدة إلى النجوم ، وعناقيد النجوم ، والمجرات والعناقيد المجرية ، وأعطت المناطق ذات الكثافة المنخفضة مادتها إلى مناطق الكثافة المتزايدة المحيطة بها. وعلى الرغم من أنه يمكننا فقط رؤية المادة الطبيعية ، نظرًا لأنها تنبعث وتتفاعل مع الضوء وأنواع الإشعاع الأخرى ، فإن HM هي القوة المهيمنة المسؤولة عن نمو الجاذبية لهياكل الكون.
توضح دراسة متأنية للكون أنه يتكون من مادة ، وليس مادة مضادة ، وأن TM والطاقة المظلمة ضرورية ، وأننا لا نعرف مصادر كل هذه الألغاز. ومع ذلك ، فإن تقلبات RI ، والتشكيل والارتباطات بين الهياكل واسعة النطاق ، والملاحظات الحديثة لعدسة الجاذبية تشير إلى نفس الصورة.بما أن المادة الطبيعية تتفاعل مع نفسها ، فإن انهيار الجاذبية للمادة الطبيعية والظلام يحدث بطرق مختلفة. يبدأ كتلة من المواد الطبيعية ، التي تم جمعها تحت تأثير الجاذبية ، في الانكماش. يمر الضغط أولاً بأقصر بُعد ، ولكن المادة الطبيعية تتفاعل وتتصادم مع جزيئات أخرى من المادة الطبيعية - تمامًا مثل يديك ، على الرغم من أنها تتكون من ذرات تكاد تكون فارغة ، فإنها تصفق عندما تحاول حمل ذراع واحدة من خلال آخر. يؤدي هذا التفاعل إلى ظهور قرص دوار للمادة - كل شيء يتدفق منه ، من المجرات القرصية (اللولبية) إلى الأنظمة الشمسية ، الكواكب التي تتحرك في مدارات ملقاة في نفس المستوى. من ناحية أخرى ، لا تتصادم المادة المظلمة مع نفسها أو مع المادة العادية ، وهذا هو السبب في أنها تبقى في شكل هالة كبيرة ومتفرقة للغاية. وعلى الرغم من وجود مادة مظلمة أكثر من المعتاد ، إلا أن كثافتها ، على سبيل المثال ، في مجرتنا ، أقل بكثير في تلك الأماكن التي توجد بها نجوم.
خلال ثورة الأرض حول الشمس ، تتغير حركتنا من خلال TM في مجرتنا ، وبالتالي يجب أن تظهر هالة خصائص التفاعل المختلفةوالآن نأتي إلى القضية الرئيسية. كيف تؤثر TM على النظام الشمسي؟ معظم ما تتخيله على الأرجح سيكون صحيحًا بطريقة أو بأخرى: يجب أن تطير جزيئات TM في كل مكان في الفضاء ، بما في ذلك المساحة الكاملة لدرب التبانة. وهذا يعني أن TM يجب أن يكون في النظام الشمسي ، في الشمس ، يجب أن يمر عبر كوكبنا وأجسادنا. السؤال الكبير هو التالي: بالمقارنة مع كتل الشمس ، والكواكب ، والأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، ما هي كتلة TM التي نهتم بها؟
في النظام الشمسي ، لتقريب أول ، يتم تحديد مدارات الكواكب بواسطة الشمس. في التقريب الثاني ، تلعب جميع الكتل الأخرى (الكواكب والأقمار والكويكبات وما إلى ذلك) دورًا كبيرًا. ولكن لإضافة هنا أيضًا ، تحتاج إلى زيادة الدقة بشكل كبير.للإجابة ، نحتاج أولاً إلى فهم ما يحدد مدارات الأشياء داخل نظامنا الشمسي. بفارق كبير ، ستكون الشمس الكتلة السائدة في المجموعة الشمسية. مع تقريب دقيق للغاية ، فإنه يحدد مدارات الكواكب. لكن بالنسبة لكوكب الزهرة ، سيكون كوكب عطارد داخليًا ، وفي تقريب أول ، يتم تحديد مدار الزهرة بالكتلة الإجمالية للشمس والزئبق. يتم تحديد مدار المشتري من خلال مجموع كتلة الشمس وجميع الكواكب الداخلية ، وكذلك حزام الكويكبات. بالنسبة لأي جسم ككل ، يتم تحديد مداره من خلال الكتلة الإجمالية المغلقة في كرة خيالية تتمركز في الشمس وهذا الجسم على حافة الكرة.
في النظرية النسبية العامة ، في حالة التوزيع المنتظم لـ TM (أو أي كتلة) في الفضاء ، فقط الكتلة المغلقة داخل مدارها تؤثر على حركة الجسم ؛ لا تؤثر الكتلة المتجانسة خارج المدار على أي شيء [نظرية بيركوف / تقريبًا. perev.]إذا كان هناك بحر من HM يتخلل كل المساحة التي أنت وأنا فيها - النظام الشمسي بأكمله - فيجب أن تتفاعل الكواكب الخارجية مع كتلة أكبر قليلاً من الكواكب الداخلية. وإذا كان هناك الكثير من ذاكرة الترجمة ، فيجب أن تكون هناك طريقة لاكتشافها. نظرًا لأننا نعرف كتلة درب التبانة ، والكثافة النسبية للمادة الطبيعية والظلام ، ولدينا محاكاة توضح كيف يجب أن تتصرف كثافة TM ، يمكننا تقديم تقديرات جيدة جدًا. وبعد إجراء مثل هذه الحسابات ، اتضح أن حوالي 10
13 كجم من HM يجب أن يؤثر على مدار الأرض ، و 10
17 كجم يجب أن يؤثر على مدار كوكب مثل نبتون.
لكن هذه الأعداد ضئيلة مقارنة ببقية الجماهير! كتلة الشمس 2 × 10
30 كجم ، كتلة الأرض 6 × 10
24 . الكتل التي ذكرناها في الفاصل الزمني 10
13 - 10
17 كيلوجرام قابلة للمقارنة مع كتلة كويكب متواضع. في يوم من الأيام ، ربما سنكون قادرين على فهم النظام الشمسي بدقة بحيث يمكننا اكتشاف مثل هذه الاختلافات الصغيرة ، ولكن حتى الآن
تجاوزنا هذا الخطأ بنحو 100000 مرة .
يقع Galaxy الخاص بنا داخل الهالة الضخمة والمتفرقة من TM ، لذلك يجب أن تتدفق TM داخل النظام الشمسي. لكن كثافتها منخفضة للغاية ، لذلك من الصعب جدًا اكتشافها محليًا.وبعبارة أخرى ، يجب أن تكون TM في النظام الشمسي ، وأن تؤثر على حركة الكواكب الخارجية التي لا تشبه حركة الكواكب الداخلية ، نظرًا لكمية الكتلة الموجودة في كرة متمركزة في الشمس ونصف قطر في المسافة إلى الكوكب. قد تكون مهتمًا بالسؤال عما إذا كان تفاعل العديد من الأجسام ، مثل TM والكواكب والشمس ، يمكن أن يؤدي إلى التقاط كمية إضافية من TM. هذه مشكلة مثيرة للاهتمام ، ولقد كتبت
عملاً حول هذا الموضوع قبل حوالي 10 سنوات. لقد وجدت أنا وزملائي أن كثافة TM يمكن أن تزداد كثيرًا ، ولكن فقط إذا لم تأخذ في الاعتبار أن الكتلة التي تم التقاطها ، والتي من المحتمل جدًا أن يتم التخلص منها. ولكن حتى مع هذه الزيادة ، فإن الكتلة القصوى من TM ، بعد 4.5 مليار سنة (أرجواني على الرسم البياني) لا تزال أقل بكثير من جميع القيود المرصودة.
عدد المجرات HM داخل مدارات الكواكب ذات نصف قطر مختلف من نظامنا الشمسي (الأزرق) ، وإجمالي عدد المركبات HM التي كان ينبغي التقاطها طوال عمر المجموعة الشمسية ، دون أخذ انبعاثاتها في الاعتبار ، بالإضافة إلى أفضل حد مأخوذ من عمل 2013 ، وفقًا لأقصى عدد من TM ، والذي ، من حيث المبدأ ، يمكن أن يكون معنا. لم نصل بعد إلى الفرصة للتحقق من توفرها.في نظامنا الشمسي ، يوجد بالفعل TM ، ويجب أن يكون له تأثير حقيقي على جميع جسيمات المادة الأخرى حوله. إذا كان هناك تفاعل متبادل بين جزيئات المادة العادية والمادة المظلمة ، في تجارب الكشف المباشر ، يجب أن يكون من الممكن اكتشافها مباشرة على الأرض. وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن تأثيرات الجاذبية التي تمر عبر النظام الشمسي ، التي تم التقاطها وحرها الجاذبية ، يجب أن تؤثر على مدارات الكواكب. ولكن حتى تكون قياساتنا دقيقة بما فيه الكفاية ، فإن تأثير الجاذبية هذا لن يكون كافيًا لأي كشف مباشر. حتى الآن ، علينا أن ننظر إلى الكون خارج النظام الشمسي من أجل مراقبة تأثير TM على الزمكان.