masa ascunse

Masa ascunse (în cosmologie și astrofizică, materia întunecată și materia întunecată.) - denumirea comună set de obiecte astronomice. inaccesibile pentru a direcționa observațiile de mijloace moderne de astronomie (de exemplu, nu emit radiații electromagnetice sau neutrini de intensitate suficientă pentru observarea și nu le absorbanta), dar efectele gravitaționale indirect observabile (în special efectul de „lentila gravitationala“) exercitate asupra obiectelor vizibile. Oamenii de știință cred că cantitatea de materie întunecată este de cel puțin 5 ori valoarea vizibilului.

Problema generală a masei ascunse este format din două părți:

• Astrofizică. adică, contradicția observate obiectele de masă gravitational legate și sistemele lor, cum ar fi galaxii și clusterele cu parametrii observabile determinate de efectele gravitaționale;
• cosmologic - contradicție observată parametrii cosmologici obținute pentru universul astrofizice cu densitate medie de date.

date de gravitație observate efecte ascunse în masă

masă ascunse și rotația galaxiilor

Curbele Fig.1 de rotație diferențială a galaxiei: abaterea de la o lege de rotație Keplerian sunt explicate, probabil, prin prezența masei ascunse

Differential galaxii viteza de rotație (adică, dependența vitezei de rotație v (r) de la r galactic obiecte distanta de la centrul galactic) determinat de distribuția masei în galaxie și un volum sferic cu raza r. în care masa închisă M (r). sunt date de

v (r) = G M (r) r

adică, în afara volumului M (r). în care bulk galaxie concentrat rotație viteză v (r) # X223C; r # X2212; 1 2 >>. Cu toate acestea, pentru multe galaxii spirala, v (r) viteza rămâne aproape constantă la o distanță considerabilă de centru (20-25 kg parsec), ceea ce contrazice scăderea rapidă a densității observate a materiei din centrul galaxiei la periferia lor (vezi. Fig. 1).

Astfel, pentru valorile v observate (r) este necesar să se presupună existența nerespectat un material (non-luminos) extinzându-se pe distanțe mai mare de zece ori limite vizibile și galaxii cu o masă pe ordinea de mai sus masa combinată a Galaxiei materia luminoasă observată (halouri galactice).

Modern modelul cosmologic standard, conduce la concluzia că masa vizibilă a materiei nebarionică în galaxii este semnificativ mai mică decât a prezis. Recent, există rezultate, care indică faptul că masa nebarionică lipsă poate fi concentrată în halouri galactice intergalactic ca gaz fierbinte cu o temperatură de până la 1000000 2 500 000 K. [1] [2]

Masa clusterele de galaxii: problema Zwicky

Fig. 2 clustere de galaxii Abell 2390 (sus) și MS2137.3-2353 în X (emite stânga gaz fierbinte intergalactic) și spectrul optic (dreapta, culoare fals), un arc - efectul de fond. Lentilă gravitațională
Masa observată agregată este de aproximativ 13% din calculat ([1]).

Greutatea de clustere: intergalactice gaz fierbinte

Odată cu dezvoltarea de astronomie cu raze X in clustere galactice au fost descoperite radiație X la cald (încălzite la temperaturi de ordinul din 10 iunie K) gaz de umplere mediu intergalactic - adică, a fost găsită porțiune de masă ascunsă de astfel de grupuri. Cu toate acestea, suma masei observată a gazului cu masele observate ale grupurilor de galaxii nu sunt date în greutate, nu suficientă pentru a menține galaxiile și nici să dețină gaz în clustere.

Lensing gravitationala a galaxiilor și a grupurilor lor

Una dintre metodele indirecte de estimare in greutate este de galaxii de fond lentile gravitaționale (situat pe linia de observație în spatele lor) a obiectelor. În acest caz, efectul poate fi lentilă gravitațională manifesta ca o distorsiune a imaginii de fundal sau obiect apariția mai multor imagini sale virtuale. Soluția problemei inverse, adică, calculul câmpului gravitațional, necesar pentru a obține astfel de imagini, vă permite să estimați masa unei lentile gravitaționale - un grup de galaxii. În acest caz, valorile calculate depășesc în mod semnificativ observat (a se vedea. Fig. 2).