Τι στοιχεία έχουν οι αστρονόμοι για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης;
1. Καμπύλες γαλαξιακής περιστροφής:
* Παρατήρηση: Οι γαλαξίες περιστρέφονται γρηγορότερα από ό, τι πρέπει να βασίζονται στην ορατή ύλη που περιέχουν. Τα εξωτερικά αστέρια πρέπει να κινούνται πιο αργά λόγω της μικρότερης βαρυτικής έλξης, αλλά δεν είναι.
* Επεξήγηση: Αυτή η ασυμφωνία μπορεί να εξηγηθεί από την παρουσία αόρατης ύλης, που ονομάζεται "σκοτεινή ύλη", συμβάλλοντας στην βαρυτική έλξη.
2. Βαρβική φακή:
* Παρατήρηση: Το φως από τους μακρινούς γαλαξίες στρέφεται γύρω από μαζικά αντικείμενα όπως συστάδες γαλαξιών. Αυτή η κάμψη, που ονομάζεται βαρυτικός φακός, δημιουργεί παραμορφωμένες εικόνες των γαλαξιών του φόντου.
* Επεξήγηση: Ο βαθμός φακής είναι ισχυρότερος από ό, τι προβλέπεται μόνο από την ορατή ύλη. Αυτό υποδηλώνει την παρουσία πρόσθετης μάζας, δηλαδή, σκοτεινή ύλη, συμβάλλοντας στο βαρυτικό πεδίο.
3. Κοσμικό φόντο μικροκυμάτων (CMB):
* Παρατήρηση: Το CMB, μια ελαφριά μετά την ανάκαμψη του Big Bang, δείχνει μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Αυτές οι διακυμάνσεις παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη διανομή της ύλης στο πρώιμο σύμπαν.
* Επεξήγηση: Το πρότυπο των διακυμάνσεων είναι σύμφωνο με ένα σύμπαν που περιέχει περίπου 85% σκοτεινή ύλη και 15% φυσιολογική ύλη.
4. Σχηματισμός δομής:
* Παρατήρηση: Οι δομές μεγάλης κλίμακας, όπως οι συστάδες και τα νημάτια των γαλαξιών, σχηματίστηκαν πολύ νωρίτερα και ταχύτερα από ό, τι προβλεπόταν με βάση μόνο την ορατή ύλη.
* Επεξήγηση: Η παρουσία σκοτεινής ύλης είναι απαραίτητη για να εξηγηθεί ο γρήγορος σχηματισμός αυτών των δομών, καθώς παρέχει πρόσθετη βαρυτική έλξη.
5. Συλλόγιο σφαίρας:
* Παρατήρηση: Αυτό το σύμπλεγμα γαλαξιών δείχνει έναν διαχωρισμό μεταξύ της κατανομής της ορατής ύλης (ζεστού αερίου) και των επιδράσεων βαρύτητας φακής.
* Επεξήγηση: Ο βαρυτικός φακός υποδεικνύει την παρουσία ενός μαζικού αντικειμένου, αλλά το καυτό αέριο απέχει πολύ από αυτό το τεράστιο αντικείμενο. Αυτό υποστηρίζει την ιδέα της σκοτεινής ύλης, η οποία αλληλεπιδρά βαρυτικά αλλά όχι ηλεκτρομαγνητικά.
Σημαντική σημείωση:
Ενώ αυτές οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν έντονα την ύπαρξη σκοτεινής ύλης, η αληθινή φύση της παραμένει ένα μυστήριο. Οι επιστήμονες ερευνούν ενεργά διάφορους υποψήφιους για σκοτεινή ύλη, όπως τα ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια (WIMPs) και οι αξίες, αλλά δεν έχει γίνει ακόμη οριστική ταυτοποίηση.
