Tip:
Highlight text to annotate it
X
Απ' όλα όσα έχει δει η ανθρωπότητα μέσα από ένα τηλεσκόπιο,
λίγα είναι πιο όμορφα από έναν σπειροειδή γαλαξία.
Μεγαλοπρεπείς δίνες άστρων περιστρέφονται εντυπωσιακά σε έναν προβλέψιμο χορό.
Το ότι βλέπουμε δισεκατομμύρια από αυτά στα τηλεσκόπιά μας
μας λέει ότι είναι και κοινά και σταθερά.
Είναι εκπληκτικό ότι μπορούμε να καταλάβουμε σχετικά εύκολα
την εσωτερική λειτουργία αυτών των κοσμικών περιστροφικών πυροτεχνημάτων.
Συνδυάζοντας αρχές τις φυσικής
που υπολόγισε ο Σερ Ισαάκ Νεύτωνας στα τέλη του 17ου αιώνα,
με τη μάζα που έχει παρατηρηθεί στον γαλαξία,
οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν τον ρυθμό περιστροφής των γαλαξιών.
Με αυτές τις τεχνικές, οι αστρονόμοι προβλέπουν πόσο γρήγορα πρέπει
να κινηθούν τα άστρα σε διαφορετικές αποστάσεις από το κέντρο του γαλαξία.
Τα άστρα κοντά στο κέντρο κινούνται αργά.
Αυτό γίνεται επειδή υπάρχει πολύ λίγη μάζα
μεταξύ αυτών και του κέντρου του γαλαξία για να τα τραβήξει.
Τα άστρα που είναι πιο μακριά κινούνται γρηγορότερα,
επειδή τα τραβούν όλα τα άστρα μεταξύ αυτών και του κέντρου.
Καθώς πηγαίνουμε πολύ μακριά, προβλέπεται ότι τα άστρα θα κινούνται πάλι αργά.
Η μεγάλη τους απόστασή μειώνει τη βαρύτητα σε ένα απαλό τράβηγμα,
έτσι κινούνται χαλαρά στην τροχιά τους.
Γνωρίζοντάς το αυτό, οι επιστήμονες κοίταξαν τους γαλαξίες
και υπολόγισαν πόσο γρήγορα κινούνταν τα άστρα.
Προς έκπληξή τους, βρήκαν ότι ενώ τα άστρα πιο κοντά στο κέντρο του γαλαξία
συμπεριφέρονται σύμφωνα με τις προβλέψεις,
αυτά πιο μακριά κινούντα πολύ γρηγορότερα.
Η παρατήρηση αυτή ήταν καταστροφική
για τις παραδοσιακές θεωρίες της βαρύτητας και της κίνησης.
Αν τα άστρα κινούνταν τόσο γρήγορα όσο έλεγε η μέτρησή τους,
οι γαλαξίες θα έπρεπε να διαλυθούν.
Ήταν μια κρίση,
και οι αστρονόμοι και οι φυσικοί πάσχισαν να βρουν το λάθος στον υπολογισμό τους.
Ήταν λανθασμένη η θεωρία του Νεύτωνα για τη βαρύτητα;
Ήταν λανθασμένη η θεωρία του για την κίνηση;
Ή μήπως οι αστρονόμοι υπολόγισαν λάθος τη μάζα του γαλαξία;
Ερευνήθηκαν όλες οι επιλογές, και όλες απορρίφθηκαν. Εκτός από μία.
Σήμερα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η απάντηση βρίσκεται σε μια ύλη,
που δεν ήταν γνωστή ως τώρα, τη σκοτεινή ύλη.
Θα μπορούσαμε να φανταστούμε τη σκοτεινή ύλη
σαν ένα σύννεφο που περιβάλει τους περισσότερους γαλαξίες.
Αυτή η ύλη είναι πολύ ασυνήθιστη. Επηρεάζεται από τη βαρύτητα,
αλλά είναι αόρατη στο ορατό φως
και σε όλες τις άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Το όνομα «σκοτεινή ύλη» προέρχεται από την ανικανότητα της ύλης
να εκπέμψει ή να απορροφήσει το φως.
Η σκοτεινή ύλη προσθέτει στη βαρύτητα του γαλαξία
και εξηγεί την ταχύτητα της τροχιάς των άστρων μακριά από το κέντρο του γαλαξία.
Η σκοτεινή ύλη δεν έχει παρατηρηθεί άμεσα ακόμη,
αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι πιθανό να είναι αληθινή,
κυρίως επειδή όλες οι άλλες επιλογές έχουν απορριφθεί.
Χρησιμοποιώντας δεκάδες προσεγγίσεις,
οι αστρονόμοι και οι φυσικοί συνεχίζουν να ψάχνουν άμεσες αποδείξεις
που θα αποδεικνύουν ότι η υπόθεση της σκοτεινής ύλης είναι αληθινή.
Αυτή η ερώτηση είναι μία από τις σημαντικότερες ερωτήσεις
στην έρευνα της φυσικής του 21ου αιώνα.