Co to jest ciemna materia?

Co to jest ciemna materia?

Definicja ciemnej materii

Ciemna materia to tajemniczy składnik Wszechświata, który pozostaje niedostępny dla badań dotyczących materii zwykłej.

Jak działa ciemna materia?

Choć ciemna materia nie emituje, pochłania, ani nie rozpraszają promieniowania elektromagnetycznego, jej wpływ na materię zwykłą można zaobserwować na podstawie oddziaływań grawitacyjnych. Wykazuje też nieznane dotąd właściwości, które sprawiają, że jej obecność musi być uwzględniona w modelach fizycznych.

Skład ciemnej materii

Niestety, nadal nie do końca rozumiemy, co tak naprawdę stanowi ciemną materię. Istnieją różne hipotezy na temat jej składu, jednak żadna z nich nie została potwierdzona eksperymentalnie.

  • Najczęściej proponowaną hipotezą jest teoria WIMP-ów (ang. Weakly Interacting Massive Particles), która zakłada, że ciemna materia składa się z nowych, nierozpoznanych dotychczas cząstek, które są zbyt słabe, by zostać zarejestrowane w detektorach.
  • Inną hipotezą jest teoria Materiału Ciemnego pochodzenia aksonowego, która przewiduje, że ciemna materia jest zbudowana z aksonów - hipotetycznych cząstek elementarnych, których masa jest bardzo mała, a oddziaływanie z materią zwykłą jest bardzo słabe.

Znaczenie ciemnej materii dla Wszechświata

Choć nie wiemy, z czego składa się ciemna materia, wiemy, że stanowi ona do 27% całkowitej masy Wszechświata. To właśnie dzięki temu składnikowi grawitacja jest na tyle silna, by galaktyki mogły powstawiać gwiazdy i trzymać je na swoich orbitach.

Bez ciemnej materii kosmos mógłby być inny - obliczenia matematyczne wskazują, że galaktyki bez niej rozpadłoby się na skutek braku siły grawitacji. To sprawia, że ciemna materia wciąż stanowi przedmiot zainteresowania naukowców, którzy chcą poznać jej skład i rolę w funkcjonowaniu Wszechświata.

Badania nad ciemną materią

Od wielu lat naukowcy próbują poznać niuanse funkcjonowania ciemnej materii. Do najważniejszych metod badawczych należą:

  • Obserwacje astronomiczne - astronomowie badają oddziaływania między galaktykami oraz masę poszczególnych obiektów, takich jak gromady galaktyk czy grupy gwiazd, by oszacować ilość ciemnej materii w danym obszarze kosmosu.
  • Detektory laboratoryjne - poszukują one subtelnych śladów oddziaływań pomiędzy ciemną materią a materią zwykłą, jednak ze względu na słabą oddziaływalność ciemnej materii z innymi cząstkami, te metody badawcze dają wartościowo znikome wyniki.

Podsumowanie

Ciemna materia to tajemniczy składnik kosmosu, który stanowi do 27% jego masy, a jednocześnie pozostaje dla naukowców wielką zagadką. Niestety, ze względu na jej niejasny charakter, trudno jest dotrzeć do bardziej konkretnych wniosków na jej temat.

Mimo to badania nad ciemną materią trwają, a naukowcy wciąż próbują zrozumieć, co tak naprawdę stanowi jej skład i jak wpływa na funkcjonowanie Wszechświata.