Donker vloeistof

Donker vloeistof is in sterrekunde ’n alternatiewe teorie vir donker materie en donker energie tesame. Volgens dié teorie is donker materie en energie nie aparte fisiese verskynsels nie en het hulle nie elk ’n eie oorsprong nie. Hulle kan beskou word as twee fassette van ’n enkele vloeistof met ’n negatiewe massa. Op galaktiese skaal tree donker vloeistof soos donker materie op, en op ’n groter skaal soos donker energie.

Oorsig

Twee groot raaisels oor swaartekrag het in onlangse tye in astrofisika en kosmologie ontstaan. Die eerste was vanweë die besef dat daar nie genoeg sigbare sterre of gas in sterrestelsels is om hul hoë rotasiespoed te verduidelik of te verklaar hoekom hulle nie uiteenspat vanweë hul vinnige tolling nie. Die donkermaterieteorie is ontwikkel om dit te verduidelik – daarvolgens draai sterrestelsels so vinnig omdat hulle meer materie bevat as wat die oog kan sien. Hierdie (donker) materie hou die stelsel bymekaar en is onsigbaar omdat dit nie ’n wisselwerking met die elektromagnetiese krag het nie. Alle vorme van lig kom uit dié basiese natuurkrag. 

Die tweede raaisel het ontstaan uit waarnemings dat die heelal nie net uitdy nie, maar al hoe vinniger uitdy. Die donkerenergieteorie is toe ontwikkel om dié verskynsel te verduidelik. 

Volgens wetenskaplikes bestaan sowat 95% van die heelal uit donker materie en energie en net sowat 5% uit sigbare materie.

Nuwe teorie
Tradisioneel word geglo die uitwerking van algemene relatiwiteit is net so geldig op kosmologiese skaal as in die Sonnestelsel, waar dié teorie se voorspellings al akkurater gemeet is. Die nuwe donkervloeistofteorie stel voor die donker vloeistof is ’n spesifieke soort vloeistof waarvan die afstotingsgedrag vanweë sy negatiewe massa afhang van die energiedigtheid van ’n spesifieke streek. Daarvolgens tree donker vloeistof in streke met ’n hoë bariondigtheid soos donker materie op. Die idee is dat wanneer die donker vloeistof met materie in aanraking kom, dit vertraag word en om die materie verdik; dit trek dan nog donker vloeistof aan wat ook verdik en dus die uitwerking van swaartekrag vergroot. Die uitwerking is altyd teenwoordig, maar raak net opmerklik in gevalle van ’n baie groot massa, soos ’n sterrestelsel. Dit stem ooreen met teorieë van donker materie.

In streke waar relatief min materie voorkom, soos in die superholtes tussen galaktiese superswerms, voorspel dié teorie dat die donker vloeistof ontspan en ’n negatiewe druk kry. Die gevolglike afstotingskrag het ’n uitwerking soortgelyk aan donker energie.

Volgens die teorie is daar ’n aaneenlopende wisseling van aantrekkings- en afstotingseienskappe in verskillende streke na gelang van die materiedigtheid daarin.

Negatiewe massas
Negatiewe massas is nie ’n nuwe idee in kosmologie nie. Dit is al voorheen voorgestel, maar verwerp op grond daarvan dat hulle waarskynlik meer verspreid sou geraak het namate die heelal uitdy, en hul afstotingskrag sou dus afgeneem het. Die krag wat die heelal laat uitdy, is egter eweredig. 

Volgens die nuwe teorie word Einstein se teorie van algemene relatiwiteit effens aangepas om toe te laat dat negatiewe massas nie net bestaan nie, maar ook voortdurend geskep word. Dit dun dus nie uit nie.

Die Square Kilometer Array (SKA), ’n groot, veelvuldige radioteleskoop wat in Suid-Afrika en Australië gebou gaan word, sal moontlik antwoorde kan verskaf op baie vrae oor donker materie, energie en vloeistof. Dit sal na verwagting teen 2022 voltooi wees.

Verwysings

Eksterne skakels 
  Hierdie artikel is gedeeltelik vertaal uit die Engelse Wikipedia

Fisiese kosmologie
Teoretiese fisika