จักรวาลครอบคลุมทุกสิ่งที่รู้จักแต่เท่านั้น มันเป็นส่วนปลายของภูเขาน้ำแข็งในทะเลลึกลับอันยิ่งใหญ่. หนึ่งในนั้นคือสสารมืดเช่นและคำถามที่เกี่ยวข้อง: มันเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด? คำตอบคือใช่
ในศตวรรษที่ผ่านมานั้นก็ได้ทราบกันแล้วว่า ในจักรวาล มีสสารประเภทหนึ่งที่มีคุณสมบัติทางกายภาพลึกลับโดยสิ้นเชิง ไม่สามารถเทียบได้กับพลังงานหรือสสารประเภทอื่น แต่มีสิ่งหนึ่งที่แน่นอน เมื่อเทียบกับองค์ประกอบอื่นๆ ในจักรวาล สสารมืดมีปริมาณมากกว่า 6 ถึง 7 เท่า เหตุผล? สมมติฐานหลายข้อยังคงได้รับการจัดการ แต่ไม่มีอะไรเป็นรูปธรรม
คุณอาจสนใจบทความของเรา: รู้จักวลีที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้เกี่ยวกับจักรวาลและใครเป็นคนพูด!
การแนะนำหัวข้อ สสารมืดคืออะไร?
เพื่อให้เข้าใจว่าสสารมืดคืออะไร ต้องสืบย้อนไปเมื่อเกือบ 100 ปีที่แล้ว ขอบคุณการแทรกแซงของ Jan Oort และต่อมา Fritz Zwicky เป็นที่รู้กันว่าสสารมืดเป็นความจริงที่จับต้องได้
ที่มา: ivdes
ตามข้อสรุปของพวกเขา สสารมืดเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่มากมายในจักรวาลที่ไม่สามารถจับ ดูดกลืน หรือเปล่งแสงได้ มันมีอยู่ในกระบวนการโน้มถ่วงทั้งหมดของวัตถุอวกาศขนาดใหญ่ซึ่งเอื้อต่อการขยายตัวของกาแลคซี ดังนั้นการทำความเข้าใจว่าสสารมืดมีความสำคัญมากกว่าที่เชื่ออย่างแน่นอน
ในระยะสั้น สสารมืดมีลักษณะอย่างไร?
เริ่มต้นจากหลักฐานที่สำคัญที่สุด สสารมืดเป็นองค์ประกอบที่พบในปริมาณมากในจักรวาล แม้แต่ในจักรวาลที่สังเกตได้ มากถึง 85% ประกอบด้วยสสารมืดเอง
โดยทั่วไปแล้ว เป็นที่ทราบกันดีในชื่อนั้น เนื่องจากเป็นเรื่องประเภทหนึ่งที่ไม่สามารถดักจับหรือปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ กล่าวคือเป็นองค์ประกอบที่องค์ประกอบไม่ปล่อยแสงหรือสัญญาณไฟฟ้าเคมีใด ๆ
นอกจากนี้ยังถูกกำหนดให้เป็น “ธาตุใด ๆ ที่ไม่ใช่พลังงานมืดหรือสสารธรรมดา” อันที่จริง แม้แต่ชุมชนวิทยาศาสตร์เองก็ไม่ได้ทำข้อตกลงที่แน่นอนเกี่ยวกับองค์ประกอบของมัน บางคนอนุมานว่ามันอาจประกอบด้วยนิวตริโนและธาตุหนักอื่นๆ อย่างไรก็ตามคนอื่นสงวนไว้มากกว่า
ถึงกระนั้น ทฤษฎีนิวตริโนสสารมืดก็มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมาก สาเหตุหลักคือพวกมันเป็นอนุภาคขนาดเล็กมากที่มีมวลน้อย ในทางกลับกัน พวกมันไม่ปล่อยพลังงานที่ตรวจจับได้อย่างชัดเจน และแทบไม่เกี่ยวข้องกับเป้าหมายอื่นๆ ในจักรวาลเลย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะคิดว่ามันเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล
ในลำดับความคิดอื่น เป็นเรื่องปกติที่จะถามว่า: จะค้นพบองค์ประกอบที่ไม่เปล่งแสงได้อย่างไร? คำถามที่ถูกต้อง คำตอบนั้นอิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าสสารมืดมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของดาราจักรและดวงดาวตามแรงโน้มถ่วง
ด้วยเหตุนี้ อิทธิพลของมันจึงแสดงให้เห็นในการพัฒนาดาราจักรขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับความเร็วการโคจรของดาวฤกษ์ อันที่จริง แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตสสารมืดด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคัล แต่ตอนนี้มีการใช้วิธีการอื่นที่มีประสิทธิภาพแล้ว
ประวัติสสารมืดและวิธีที่มันปฏิวัติการคิดในทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์
การค้นพบสสารมืดเกิดขึ้นตั้งแต่ต้นศตวรรษ โดยเฉพาะระหว่างปี 1930 ถึง 1933 ผู้รับผิดชอบคือ แจน ออร์ต y ฟริตซ์ ซวิคกี้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวดัตช์และสวิสตามลำดับ
ทั้งคู่แม้ว่าจะไม่ได้ทำงานร่วมกัน แต่ก็ได้วางรากฐานสำหรับความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับการมีอยู่ของสสารมืด แม้ว่าจะไม่ใช่องค์ประกอบที่สามารถสังเกตได้ แต่ต้องขอบคุณพวกมัน เป็นที่ทราบกันดีว่ามันอยู่ที่นั่น.
แม้กระทั่ง อิทธิพลของเขายิ่งใหญ่กว่าที่เห็นจริงๆ เธอสามารถมีส่วนร่วมในการขยายตัวของดาราจักร รวมทั้งมีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงของวัตถุในอวกาศอื่นๆ และราวกับว่ายังไม่เพียงพอ มันมีอยู่ทุกมุมของจักรวาลเช่นนี้ ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดที่รู้จัก
Jan Oort และวิสัยทัศน์ที่แม่นยำของเขาที่มีต่อดวงดาว
ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1930 แจน ออร์ต เขาทุ่มเทให้กับการสังเกตและศึกษาความเร็วการโคจรของดวงดาว ในเวลานั้น เป็นที่ทราบกันว่าดาวฤกษ์ครอบครองสถานที่แห่งใดแห่งหนึ่งในจักรวาลตามความเร็วและมวลของพวกมัน
อย่างไรก็ตาม คำถามของออร์ตมีดังต่อไปนี้: ดาราจักรมีมวลเพียงพอสำหรับเก็บดาวทั้งหมดหรือไม่ และการตอบสนองก็ประหลาดใจ ทั้งมวลของดาวและดาราจักรจะต้องเป็นสัดส่วนกันจึงจะคำนวณได้อย่างแม่นยำ
การขาดดุลมวลในดาราจักร จะทำให้เกิดการพุ่งออกจากวงโคจรของดวงดาว สู่ห้วงอวกาศ ในแง่นี้ ออร์ตตั้งสมมติฐานว่ามวลของดาราจักรไม่เพียงพอต่อการป้องกันไม่ให้ดาวเคลื่อนที่ในลักษณะผันผวน
แต่ทำไมพวกเขาถึงรักษาพฤติกรรมของพวกเขาไว้? โดยพื้นฐานแล้ว ข้อสรุปก็คือสสารที่มองเห็นได้และที่ทราบไม่ใช่องค์ประกอบเดียวที่เป็นไปได้ ผลก็คือ เอกภพประกอบด้วย "สสารที่มองไม่เห็น" ชนิดหนึ่งซึ่งมาเติมเต็มหรือ "เติมเต็ม" ช่องว่างที่ขาดหายไป
การรวมคำศัพท์ต้องขอบคุณ Fritz Zwicky
ต่อมาไม่นาน ฟริตซ์ ซวิคกี้ยังคงตั้งสมมติฐานของสสารมืดต่อไป แต่จากมุมมองที่ต่างออกไป เขาใช้หลักฐานการศึกษาเดียวกันกับออร์ต แต่มุ่งตรงไปที่กระจุกดาราจักรโคม่า
กล่าวโดยสรุป เขาได้เริ่มการประมาณความเร็วการโคจรระหว่างดาราจักรในกระจุกดาราจักร เช่นเดียวกับมวลระหว่างดาราจักรทั้งสอง ในทำนองเดียวกัน โดยพิจารณาจากความสามารถในการส่องแสงของแต่ละคน เขาสรุปว่าปริศนาชิ้นหนึ่งหายไป
ที่มา: ivdes
โดยพื้นฐานแล้ว Zwicky กำหนดว่า ความเร็วการโคจรของดาราจักรไม่ตรงกัน กับสิ่งที่คาดหวัง มีสสารไม่เพียงพอที่จะปล่อยข้อมูลดังกล่าว ดังนั้นจึงต้องมีบางอย่างนอกเหนือจากนี้
โดยอาศัยอำนาจตามนี้ ซวิคกี้ก็จบการศึกษาด้วย โดยประกาศการมีอยู่ของสสารที่มองไม่เห็นประเภทหนึ่ง ทำไม? เพราะถึงแม้จะขาดความสอดคล้องกันในข้อมูล กาแลคซี่ก็ยังคงมีพฤติกรรมเหมือนเดิม เหตุการณ์ที่สามารถอธิบายได้ด้วยการมีอยู่ของสสารมากกว่าปกติเท่านั้น แต่มองไม่เห็น