Чорна матерія
На ранніх етапах існування Всесвіту існувала спокійна і майже безособова безмежна площа. З плином часу це первісне полотно еволюціонувало в величну гобелен організації. Наша сонячна система, чудова конфігурація планет — включно з нашою рідною Землею — елегантно обертається навколо яскравого Сонця. Коли ми розширюємо свій погляд, охоплюючи виміри далеко за межами нашого сонячного дому, ми виявляємо, що зірки конгресують у величезні галактики. Наше Сонце, скромний світило, розташоване в Чумацькому Шляху, який налічує приблизно 100 мільярдів зірок. Це вражаючі 100,000,000,000 небесних тіл! На ще більших масштабах окремі галактики об’єднуються в групи, у астрономічному жаргоні відомі як скупчення галактик.
Ці скупчення складаються з галактик разом з будь-яким космічним матеріалом, що перебуває в міжгалактичних порожнечах. Сформована сила, що зв’язує ці небесні утворення, — це не що інше, як гравітація — всесвітнє притягування, що притягує кожен компонент до всіх інших. Величезні прірви між галактиками в скупченнях навантажені надгарячим газом; цей газ досягає таких екстремальних температур — десятків мільйонів градусів — що випромінюється в рентгенівських променях, а не в знайомому видимому спектрі. На супутніх зображеннях гарячий рентгенівський газ, зображений у яскравому рожевому відтінку, накладається на візуальне подання скупчення галактик. Аналізуючи розподіл газу та його теплові характеристики, дослідники можуть визначити його ступінь компресії під гравітаційним впливом оточуючої маси. Цей процес дозволяє вченим оцінити загальну кількість матеріалу, що займає цю небесну область.
Дивно, але було виявлено, що в скупченнях галактик існує в п’ять разів більше матеріалу, ніж очікувалося, спираючись лише на видимі галактики та їх супутній гарячий газ. Більшість матерії в цих скупченнях уникає виявлення, і оскільки ці скупчення представляють найбільші структури, які утримуються гравітацією в Всесвіті, вчені роблять висновок, що значна частина загальної матерії Всесвіту є непомітною. Ця невловима сутність названа “темною матерією”, термін, вперше введений Фріцем Цвіккі, який виявив ознаки відсутньої маси в галактиках під час 1930-х років. Сучасні наукові зусилля активно зосереджені на розкритті справжньої природи темної матерії: її складу, її поширеності і її потенційних наслідків для космічної траєкторії Всесвіту в цілому.
