Γιατί η σκοτεινή ύλη σε ομάδες γαλαξιών είναι ουδέτερο υδρογόνο;
* Ιδιότητες της σκοτεινής ύλης: Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται ότι είναι:
* Μη-Μπαρυονική: Σημαίνει ότι δεν αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, τα δομικά στοιχεία της φυσιολογικής ύλης όπως το υδρογόνο.
* κρύο: Κινείται αργά, επιτρέποντάς του να συσσωρεύεται με βαρύτητα.
* Μη αλληλεπίδραση: Αλληλεπιδρά πολύ ασθενώς με φυσιολογική ύλη, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολη την άμεση ανίχνευση.
* Ιδιότητες ουδέτερου υδρογόνου:
* Baryonic: Το ουδέτερο υδρογόνο είναι κατασκευασμένο από πρωτόνια και ηλεκτρόνια, καθιστώντας την τακτική ύλη.
* Παρατηρήσιμη: Μπορούμε να ανιχνεύσουμε το ουδέτερο υδρογόνο μέσω της ραδιοφωνικής αστρονομίας, επιτρέποντάς μας να χαρτογραφήσουμε τη διανομή του σε γαλαξίες και συστάδες.
* Ορατό σε συστάδες: Ενώ υπάρχει κάποιο ουδέτερο υδρογόνο σε συστάδες, το ποσό του είναι πολύ μικρό για να ληφθεί υπόψη τα παρατηρούμενα βαρυτικά αποτελέσματα που αποδίδονται στη σκοτεινή ύλη.
Το πρόβλημα με το Hi ως σκοτεινή ύλη:
* Δεν είναι αρκετό: Ακόμη και τα μεγαλύτερα σύννεφα ουδέτερου υδρογόνου σε συστάδες γαλαξιών είναι πολύ λιγότερο τεράστια από την υπολογιζόμενη περιεκτικότητα σε σκοτεινή ύλη.
* Βαρβικά αποτελέσματα: Η βαρυτική έλξη ουδέτερου υδρογόνου δεν θα εξηγούσε τις παρατηρούμενες καμπύλες περιστροφής των γαλαξιών ή τις επιδράσεις φακών των συστάδων γαλαξιών, οι οποίες είναι ισχυροί δείκτες της παρουσίας της σκοτεινής ύλης.
Τρέχοντες υποψήφιοι σκοτεινής ύλης:
Ενώ δεν έχουμε εντοπίσει οριστικά τη σκοτεινή ύλη, οι οδηγοί υποψηφίων περιλαμβάνουν:
* ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια (WIMPS): Αυτά τα υποθετικά σωματίδια αλληλεπιδρούν ασθενώς με φυσιολογική ύλη και πιστεύεται ότι είναι μαζικά.
* Axions: Υποθετικά σωματίδια με πολύ χαμηλή μάζα και αδύναμες αλληλεπιδράσεις.
* αποστειρωμένα νετρίνα: Υποθετικές βαρύτερες εκδόσεις νετρίνων που αλληλεπιδρούν ακόμα πιο ασθενώς από τα φυσιολογικά νετρίνα.
Συνοπτικά: Ενώ το ουδέτερο υδρογόνο παίζει σημαντικό ρόλο στις συστάδες των γαλαξιών, δεν είναι η πηγή σκοτεινής ύλης λόγω των ιδιοτήτων του και της έλλειψης επαρκούς μάζας για να ληφθούν υπόψη τα παρατηρούμενα βαρυτικά αποτελέσματα. Η αναζήτηση για την πραγματική φύση της σκοτεινής ύλης συνεχίζεται, με πολλά πειράματα αφιερωμένα στην ανίχνευση και μελέτη αυτών των αόριστων σωματιδίων.
