An alle, die dunkle Materie hassen
Wenn Sie selbst eine Entdeckung machen - selbst wenn Sie der letzte Mensch auf der Erde sind, der die Wahrheit sieht - werden Sie sie nie vergessen.
- Karl Sagan
Wenn wir über dunkle Materie (TM) und ihre Alternativen sprechen, sagen wir nicht mehr und nicht weniger - über die Aufgabe, die Struktur jedes Hauptobjekts des Universums zu erklären. Und dies ist jede der Milliarden von Galaxien sowie deren Bildung, Assoziation und Gruppierung.
In den größten Maßstäben, in denen jedes Pixel der obigen Karte eine Galaxie darstellt, übertrifft TM leicht alle Wettbewerber. Keiner der Konkurrenten von TM kommt seinem Erfolg bei der Erklärung der großräumigen Strukturen des Universums nahe.
Dies stoppt jedoch nicht den Fluss sensationeller Schlagzeilen . Aus offensichtlichen Gründen fühlen wir uns unwohl, weil wir nicht das Wichtigste im Universum sind. Wir haben Einwände gegen die Tatsache erhoben, dass die Erde nicht das Zentrum des Universums ist, wir haben Einwände gegen die Tatsache erhoben, dass die Sonne nur ein mittelgroßer Stern ist, wir haben Einwände gegen die Tatsache erhoben, dass sich Spiralnebel am Himmel als andere Galaxien herausstellten, die unseren ähnlich sind, und jetzt lehnen wir dies ab dass die gesamte uns bekannte Materie des Universums - Protonen, Neutronen, Elektronen - im Vergleich zur Menge an HM im Universum relativ klein ist.
Obwohl TM immer noch die einzige Theorie ist, die im großen Maßstab erfolgreich ist - für galaktische Cluster, Supercluster und Filamente, Schwankungen der Mikrowellenstrahlung, Nukleosynthese des Urknalls, Gravitationslinsen usw. - Ihre Alternativen gewinnen sie an einem Ort - im Fall einzelner Galaxien.In welchem Fall ist das so?
Dies ist die Spiralgalaxie NGC 6744 , die oft als Zwilling der Milchstraße bezeichnet wird. Es ist etwas größer als unser, aber nach Messungen der Struktur unserer Galaxie, einschließlich des Jumpers und der Spiralarme, ist es unserem aus allen von uns untersuchten Galaxien am ähnlichsten.Wenn wir Spiralgalaxien betrachten, sehen wir die Beziehung zwischen der Rotationsgeschwindigkeit und der Entfernung vom Zentrum. Diese Beziehung ist sehr einfach und lässt sich am besten durch ein empirisches, phänomenologisches Modell (das nicht von physikalischen Theorien, sondern von Daten inspiriert ist) beschreiben, das als modifizierte Newtonsche Dynamik (MOND) bekannt ist. Diese Theorie kann auf verschiedene Weise erreicht werden, unter anderem durch Postulieren des Vorhandenseins eines dielektrischen Gravitationsmediums in einem Raumvakuum.Sie können ein nichtleitendes Material in das elektrische Feld einfügen, das aus positiven (nuklearen) und negativen (Elektronen) Ladungen besteht. Das Dielektrikum reagiert mit einem elektrischen Feld, polarisiert und verändert das elektrische Potential des Raumes.Diese Analogie könnte für die Schwerkraft verwendet werden, wenn negative Massen und eine Art Gravitationsdielektrikum vorhanden wären. Diese Idee gibt es schon seit langer Zeit, und die neue Arbeit von Dragan Hajdukovic machte viel Lärm und sagte, dass virtuelle Antimaterieteilchen als negative Masse wirken. Und das könnte erklären, warum Galaxien so aussehen.Natürlich müsste alles andere erklärt werden, was TM erklärt, und einige wichtige Dinge, insbesondere das Einstein-Äquivalenzprinzip, müssten aufgegeben werden. Nicht dass TM ein Allheilmittel gewesen wäre - es hatte immer Probleme mit einzelnen Galaxien wie der Milchstraße oder NGC 6744.Was sind die Probleme? Indem wir die Bildung von Strukturen einzelner Galaxien unter Verwendung von TM und normaler Materie in den erwarteten Anteilen simulieren, erhalten wir einige Probleme.
Erstens brauchen Galaxien lange, um eine hohe Helligkeit zu erreichen. Wenn wir die Vergangenheit des Universums betrachten, sehen wir sehr helle Galaxien - einige sogar heller als die heutige Milchstraße - und dies war, als das Universum nur 1-2 Milliarden Jahre alt war! Es wurde angenommen, dass die Bildung von Galaxien, die der Milchstraße ähneln, viel länger dauerte, und wenn sie vor so langer Zeit so hell geworden wären, würde ihnen einfach das Gas ausgehen, um neue Sterne zu bilden. Darüber hinaus ergeben alle Simulationen große zentrale Ausbuchtungen, die zu groß und zu hell sind, um durch gewöhnliche dunkle Materie erklärt zu werden, und nicht ganz geeignete Strukturen für das Auftreten von Spiralarmen.Wäre es nicht interessant, wenn wir diese Probleme lösen und die Galaxien unseres Universums erklären würden - die letzte große Schwierigkeit von TM lösen -, ohne auf Alternativen zurückgreifen zu müssen?
Und so haben wir 2011 erfolgreich berechnet, woher das Material für die Bildung junger Sterne in der Milchstraße stammt: Dies sind intergalaktische Hochgeschwindigkeitsgaswolken! Im Durchschnitt gelangt jährlich eine mit der Sonnenmasse vergleichbare Gasmasse in die Milchstraße, um die zur Bildung neuer Sterne verwendeten Gasreserven aufzufüllen.Was ist mit dem zweiten Rätsel, das die Struktur der Milchstraße reproduziert?Dank einer weiteren Studie und neuer Simulationen (im Video) können wir mit dem Modell der dunklen Materie erfolgreich eine Milchstraßengalaxie nachbilden! Erfolg!
Ich weiß, dass jemand sowieso in seiner Meinung bleiben wird, bis ihm ein Stück dunkler Materie zu Tränen ins Gesicht schlägt, aber für TM bedeuten diese Entdeckungen viel Fortschritt. Es gibt immer noch würdige Alternativen, aber sie haben noch einen langen Weg vor sich, um dieser Theorie gerecht zu werden.Und jetzt, selbst wenn meine Muttergesellschaft TM beleidigt und für Alternativen wirbt, sage ich mir: „Alle Hasser gehen nach links“, und ich sonne mich glücklich in den Strahlen des enormen Erfolgs der besten Theorie der Strukturen des Universums: Dunkle Materie.Source: https://habr.com/ru/post/de399195/
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