Тёмная Материя

Тёмная материя — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества делает невозможным её прямое наблюдение.
Вывод о существовании тёмной материи сделан на основании многочисленных, согласующихся друг с другом, признаков поведения  и по создаваемым ими гравитационным эффектам. Обнаружение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик.

История:
В истории науки встречались ситуации, когда движение небесных тел не подчинялось законам небесной механики; как правило, это явление находило объяснение в существовании неизвестного материального тела. Именно таким образам были открыты планета Нептун и Сириус B(белый карлик).
В 1922 году астрономы Джеймс Джинс и Якобус Каптейн исследовали движение звёзд в нашей Галактике и пришли к выводу, что бо́льшая часть вещества в галактике невидима. Таким образам впервые появился термин «тёмная материя».
Начиная с 1960-х годов, когда начался бурный прогресс наблюдательных средств астрономии, число аргументов в пользу существования тёмной материи быстро росло.
- Описанное выше неубывание скорости вращения звёзд оказалось не аномалией, а типичной ситуацией в мире галактик.
- При исследовании движения спутников галактик и близко расположенных шаровых скоплений было подтверждено, что общая масса каждой галактики в несколько раз превышает массу её звёзд.
- Было проведено изучение движения в системах двойных галактик и в галактических скоплениях. Оказалось, что в этих масштабах доля тёмной материи намного выше, чем внутри галактик.
- Звёздная масса эллиптических галактик, недостаточна для удержания входящего в галактику горячего газа, если не учесть тёмную материю.
- Оценка массы скоплений галактик, осуществляющих гравитационное линзирование, даёт результаты, включающие вклад тёмной материи и близкие к полученным другими методами.

Астрономические наблюдения:
Непосредственное изучение распределения тёмной материи в скоплениях галактик стало возможным после получения их высокодетализированных изображений в 1990-х годах. При этом изображения более удалённых галактик, проецирующихся на скопление, в силу эффекта гравитационного линзирования оказываются искажёнными  или даже расщепляются на несколько "копий".
Так например
1) галактика Abell 1689, которое состоит из 160000 шаровых скоплений и демонстрирует четкие признаки сильного и слабого гравитационного линзирования.

Расчет слабого гравитационного линзирования - на снимках наблюдаются небольшие искажения удаленных галактик по причине расположение перед ними на прямой к наблюдателю.










2) К скопления Пули применены два последних метода и газодинамический метод. Как выяснилось в ходе анализа снимков в разных диапазонах, тёмная и барионная материя оказались четко разделены в результате прямого столкновения двух галактических скоплений.

Это уникальное разделение было вызвано горячим газом одного скопления, взаимодействующий электромагнитно, столкнулись с горячим газом другого скопления, в результате они нагрелись ещё больше и замедлилиь и застряли в центре новообразованного скопления, а тёмная материя обоих первоначальных скоплений прошла сквозь друг друга, не испытывая электромагнитного взаимодействия оказалась распределенной симметрично по обе стороны от скопления Пуля. Это доказательство наличия тёмной материи.