Temná hmota

Temná hmota (iné názvy nežiarivá hmota, tmavá hmota, skrytá hmota; technicky najsprávnejší, ale nezaužívaný názov je skrytá látka resp. temná/nežiarivá/tmavá látka1. skrytá (atď.) hmota = skrytá (atď.) látka + skrytá (atď.) energia, 2. Všetky tvary s atribútom temný/-á či tmavý/-á sú nevhodné, pretože skrytá hmota nie je opticky tmavá ale len priehľadná: Grygar, J.: Astronomické pozadí Nobelovy ceny za fyziku v roce 2011, 2012) je hypotetická hmota (presnejšie: látka), ktorú možno vo vesmíre pozorovať len vďaka jej gravitačnému pôsobeniu na okolité objekty tvorené bežnou svietiacou hmotou. Temná „hmota“ nevyžaruje nijaké elektromagnetické žiarenie a preto nemôže byť pozorovaná. O jej existencii vedci vedia len z gravitačných prejavov na žiarivú hmotu: gravitačné šošovky, rotácia galaxií, pohyb oblastí H II a guľových hviedzokôp. 

Temná hmota nie je opticky temná/tmavá, ale priehľadnáGrygar, J.: Astronomické pozadí Nobelovy ceny za fyziku v roce 2011, 2012.

O existencii temnej „hmoty“ prvýkrát referoval už v roku 1933 švajčiarsko-americký astronóm Fritz Zwicky, ktorý zistil nezrovnalosti pri štúdiu rotácie galaxií. Ak by neexistovala v galaxiách žiadna iná hmota okrem pozorovanej, mala by rýchlosť, ktorou obiehajú hviezdy okolo jadra galaxie zodpovedať Keplerovým zákonom. Z jeho pozorovaní však vyplynulo, že hviezdy od určitej vzdialenosti od stredu galaxie obiehajú omnoho rýchlejšie, než by mali podľa výpočtov. Tento pohyb bol vysvetlený práve temnou hmotou.

Podľa posledných meraní je vo vesmíre 23 % temnej „hmoty“, zatiaľ čo známa hmota, ktorá tvorí všetky priamo alebo nepriamo pozorované objekty, tvorí len 4 %. Zvyšok vesmíru, teda 73 %, je tvorený temnou energiou. Podstata temnej „hmoty“ ani temnej energie nie je doteraz vysvetlená. Jedna z teórií hovorí, že môže ísť o málo žiarivé objekty tvorené baryónovou (t. j. obyčajnou) látkou – hnedí trpaslíci, vychladnutí bieli a červení trpaslíci, neutrónové hviezdy alebo čierne diery. Tieto objekty sú súhrnne označované MACHO (MAsívne Compaktné Halové Objekty). Podľa iných teórií sa temná „hmota“ skladá z úplne iných častíc ako baryónová látka. Do úvahy prichádzajú neutrína, ale aj exotické častice: WIMP-y, Higgsove bozóny a iné. WIMP-y majú byť hypotetické častice, ktoré síce majú hmotnosť, ale z nejakých dôvodov neinteragujú s časticami normálnej látky – baryónmi, akými sú protóny a neutróny, pretože sa skladajú z nejakej neznámej nebaryonickej látky. Ďalšia teória tvrdí, že temná „hmota“ neexistuje a nezrovnalosti medzi pozorovaným a predpokladaným gravitačným pôsobením objektov sú dôsledkom našich chybných predstáv o gravitácii.

V poslednom období sa však objavila nová teória vysvetľujúca zdanlivé nezrovnalosti v rotácii hviezd v galaxiách. Podľa nej nemôžu byť pohyby hviezd v galaxii opisované len podľa Newtonových zákonov, ale musí sa prihliadať aj k teórii relativity napriek tomu, že ich rýchlosť sa ani zďaleka nepribližuje rýchlosti svetla.

Referencie 


Kategória:Kozmológia