Tamsioji materija ir tamsioji energija
Tamsioji materija ir tamsioji energija yra du pagrindiniai, nematomi Visatos komponentai, kuriuos mokslininkai nustato remdamiesi stebėjimais. Tamsioji materija elgiasi kaip paslėpta masė, laikanti galaktikas kartu, o tamsioji energija yra paslaptinga jėga, atsakinga už greitėjantį kosmoso plėtimąsi, ir kartu jos dominuoja Visatos sandaroje.
Akcentai
- Tamsioji materija ir tamsioji energija vadinamos panašiai, tačiau jos atspindi skirtingus kosminius reiškinius.
- Tamsioji materija traukia ir laiko struktūras kartu gravitacijos dėka.
- Tamsioji energija stumia Visatą į gabalus, spartindama jos plėtimąsi.
- Jie sudaro apie 95% viso Visatos masės energijos kiekio.
Kas yra Tamsioji materija?
Nematoma materija, veikianti gravitacinį poveikį ir formuojanti galaktikų bei spiečių struktūrą.
- Tamsioji materija nespinduliuoja, nesugeria ir neatspindi šviesos, todėl teleskopams ji nematoma.
- Jis sąveikauja su gravitacija ir daro įtaką žvaigždžių bei galaktikų judėjimui.
- Mokslininkai jo buvimą daro išvadą iš gravitacinių efektų, tokių kaip galaktikų sukimasis ir lęšio efektas.
- Tamsioji materija sudaro apie 27–30 % viso Visatos masės ir energijos kiekio.
- Tyrėjai mano, kad jį gali sudaryti nežinomos dalelės, kurios vos sąveikauja su įprasta materija.
Kas yra Tamsioji energija?
Paslaptinga jėga arba energija, skatinanti greitėjantį Visatos plėtimąsi didžiausiais masteliais.
- Manoma, kad tamsioji energija laikui bėgant spartina Visatos plėtimąsi.
- Kitaip nei tamsioji materija, ji nesulimpa aplink galaktikas, o tolygiai užpildo erdvę.
- Tai sudaro maždaug 68–70 % Visatos energijos tankio.
- Tamsiosios energijos įrodymai gauti stebint tolimus supernovų sprogimus ir kosminį plėtimąsi.
- Niekas nežino, kas yra tamsioji energija, tačiau teorijos apima kosmologinę konstantą ar kitus laukus.
Palyginimo lentelė
| Funkcija | Tamsioji materija | Tamsioji energija |
|---|---|---|
| Gamta | Nematoma materija su gravitaciniu poveikiu | Paslaptinga energija, sukelianti kosminį pagreitį |
| Sąveika su šviesa | Nėra sąveikos (nematomas) | Nėra sąveikos (veikia pačią erdvę) |
| Pirminis poveikis | Laiko konstrukcijas kartu gravitacijos dėka | Stumia Visatą į gabalus, spartindamas plėtimąsi |
| Platinimas | Susitelkę aplink galaktikas ir spiečių | Tolygiai užpildo visą erdvę |
| Visatos sudėtis | Apie 27–30 % | Apie 68–70 % |
| Atradimo įrodymai | Galaktikos sukimasis ir gravitacinis lęšis | Spartėjantis Visatos plėtimasis |
Išsamus palyginimas
Vaidmuo Visatoje
Tamsioji materija veikia kaip paslėpta masė, suteikianti galaktikoms papildomos gravitacijos, kad jos išliktų sujungtos, o tamsioji energija stumia erdvę į kitą pusę ir laikui bėgant didina Visatos plėtimosi greitį.
Kaip mes juos aptinkame
Tamsioji materija aptinkama netiesiogiai stebint gravitacinį poveikį matomai materijai ir šviesai, pavyzdžiui, galaktikų sukimąsi ir gravitacinį lęšio efektą. Tamsioji energija nustatoma matuojant, kaip keičiasi Visatos plėtimosi greitis, ypač matuojant tolimų sprogstančių žvaigždžių (supernovų) atvejus.
Pasiskirstymas ir elgesys
Tamsioji materija kaupiasi ten, kur formuojasi galaktikos ir jų spiečiai, taip sustiprindama gravitacinę trauką. Priešingai, tamsioji energija visur yra vienodai ir turi stūmos efektą, kuris stiprėja visatai plečiantis.
Mokslinė paslaptis
Abi sąvokos lieka paslaptingos: tamsiosios materijos dalelės laboratorijoje dar neatrastos, o tamsiosios energijos fundamentali prigimtis nežinoma ir yra viena didžiausių kosmologijos neišspręstų problemų.
Privalumai ir trūkumai
Tamsioji materija
Privalumai
- +Paaiškina galaktikų judėjimą
- +Formuoja kosminę struktūrą
- +Stebimi gravitaciniai efektai
- +Išbandomas laboratorijose
Pasirinkta
- −Tiesiogiai nematyti
- −Dalelių prigimtis nežinoma
- −Sudėtingi aptikimo metodai
- −Priklauso nuo modelio
Tamsioji energija
Privalumai
- +Paaiškina plėtimosi pagreitį
- +Suderinama su kosminiais stebėjimais
- +Svarbu kosmologijoje
- +Vienodas pasiskirstymas
Pasirinkta
- −Nežinoma gamta
- −Tiesiogiai nepastebėta
- −Sunku modeliuoti
- −Dideli teoriniai klausimai
Dažni klaidingi įsitikinimai
Tamsioji materija ir tamsioji energija yra tas pats dalykas.
Jos visiškai skirtingos: tamsioji materija galaktikų viduje sukuria gravitacinę trauką, o tamsioji energija skatina plėtimąsi. Vienintelis jų panašumas yra pavadinimas „tamsa“.
Tamsioji energija yra tiesiog tuščia erdvė, kurioje nėra nieko.
Tamsioji energija yra terminas, apibūdinantis bet ką, kas sukelia pagreitėjusį plėtimąsi, galbūt kosmologinę konstantą arba lauką, o ne tik tuštumą.
Tamsioji materija skleidžia šviesą, jei pakankamai atidžiai įsižiūrėsime.
Tamsioji materija nespinduliuoja, neatspindi ir nesugeria šviesos, todėl ją aptinka gravitacija, o ne šviesa.
Mes visiškai suprantame, kas yra tamsioji energija.
Mokslininkai žino, kad jis spartina plėtimąsi, tačiau tiksli jo prigimtis lieka nežinoma ir yra aktyviai tiriama.
Dažnai užduodami klausimai
Kaip žinome, kad egzistuoja tamsioji materija?
Kodėl tamsioji energija vadinama „tamsiąja“?
Ar tamsioji energija gali keistis laikui bėgant?
Ar tamsioji materija sąveikauja su normalia materija?
Kada buvo atrasta tamsioji energija?
Kodėl tamsioji materija yra svarbi galaktikose?
Ar tamsioji energija yra tokia pati kaip kosmologinė konstanta?
Ar kada nors tiesiogiai aptiksime tamsiąją materiją?
Nuosprendis
Tamsioji materija ir tamsioji energija yra skirtingi reiškiniai, kurie kartu dominuoja Visatos struktūroje ir likime. Aptardami gravitaciją ir galaktikų struktūras, rinkitės tamsiąją materiją, o tyrinėdami kosminį plėtimąsi ir jo pagreitį – tamsiąją energiją.
Susiję palyginimai
Asteroidai prieš kometas
Asteroidai ir kometos yra maži dangaus kūnai mūsų Saulės sistemoje, tačiau jie skiriasi sudėtimi, kilme ir elgesiu. Asteroidai dažniausiai yra uoliniai arba metaliniai ir daugiausia randami asteroidų žiede, o kometos sudarytos iš ledo ir dulkių, sudaro švytinčias uodegas netoli Saulės ir dažnai atskrenda iš tolimų regionų, tokių kaip Kuiperio žiedas ar Orto debesis.
Egzoplanetos ir nesąžiningos planetos
Egzoplanetos ir sukčiuojančios planetos yra planetų rūšys už mūsų Saulės sistemos ribų, tačiau jos daugiausia skiriasi tuo, ar jos skrieja aplink žvaigždę. Egzoplanetos skrieja aplink kitas žvaigždes ir pasižymi labai įvairiais dydžiais ir sudėtimis, o sukčiuojančios planetos dreifuoja vienos kosmose be jokios motininės žvaigždės gravitacinio poveikio.
Galaktikos spiečiai ir superspiečiai
Galaktikos spiečiai ir superspiečiai yra didelės struktūros, sudarytos iš galaktikų, tačiau jos labai skiriasi mastu, struktūra ir dinamika. Galaktikos spieteris yra glaudžiai susieta galaktikų grupė, kurią kartu laiko gravitacija, o superspiečius yra didžiulis spiečių ir grupių darinys, sudarantis didžiausių visatos struktūrų dalį.
Gravitacinis lęšis ir mikrolęšis
Gravitacinis lęšis ir mikrolęšis yra susiję astronominiai reiškiniai, kai gravitacija lenkia tolimų objektų šviesą. Pagrindinis skirtumas yra mastelis: gravitacinis lęšis reiškia didelio masto lenkimą, dėl kurio susidaro matomi lankai arba keli vaizdai, o mikrolėšis apima mažesnes mases ir stebimas kaip laikinas foninio šaltinio pašviesėjimas.
Hablo dėsnis ir kosminio mikrobangų fono santykis
Hablo dėsnis ir kosminis mikrobangų fonas (KMF) yra pagrindinės kosmologijos sąvokos, patvirtinančios Didžiojo sprogimo teoriją. Hablo dėsnis aprašo, kaip galaktikos tolsta viena nuo kitos Visatai plečiantis, o KMF yra ankstyvosios Visatos reliktinė spinduliuotė, kuri suteikia kosmoso momentinį vaizdą netrukus po Didžiojo sprogimo.