Dark Matter Welke rol speelt het?

We hebben allemaal gehoord over donkere materie - die mysterieuze 'dingen' van de kosmos die tot nu toe niet direct zijn gedetecteerd, maar kunnen worden afgeleid uit het zwaartekrachteffect op 'normale' (wat wetenschappers 'baryonische') materie noemen. Astronomen weten dat het belangrijk is en dat het een rol speelt, maar wat is die rol?? 

In ons universum is donkere materie zwaarder dan normale materie - de alledaagse dingen die we overal om ons heen zien met een factor 6 tot 1. Het zwaartekrachtseffect van al die materie houdt sterrenstelsels en sterrenstelsels samen. Elk sterrenstelsel is omgeven door een halo van donkere materie die maar liefst een triljoen zonnen weegt en zich over honderdduizenden lichtjaren uitstrekt.

De grootste vraag over donkere materie is: waar is het van gemaakt? Is het de zogenaamde "hete" donkere materie? Of "koude" donkere materie? Astronomen proberen dat nog steeds te achterhalen. Donkere materie kan niet worden gezien, gevoeld, geproefd, geroken of afgebeeld. Het kan echter worden gedetecteerd door zijn invloed op ander materiaal in het universum. Dat omvat de zwaartekracht. Maar er zijn andere aspecten van donkere materie dan onderzoekers nog steeds ontdekken en verklaren. Zodra ze een goed idee krijgen van wat het eigenlijk is, dat wil zeggen, van welke deeltjes het is gemaakt, kunnen ze het vollediger karakteriseren. Het is slechts een kwestie van tijd voordat dat gebeurt. 

Sterrenstelsels, donkere materie en zwarte gaten

Astronomen weten bepaalde dingen over sterrenstelsels: ze hebben sterren, planeten, nevels, zwarte gaten en veel donkere materie. Elk massief sterrenstelsel heeft een zwart gat in het midden. Hoe zwaarder de melkweg, des te groter is het zwarte gat. Maar hoe zijn de twee aan elkaar gerelateerd? Het zwarte gat is immers miljoenen keren kleiner en minder massief dan zijn thuismelkweg. Astronomen bestuderen voetbalvormige verzamelingen sterren die elliptische sterrenstelsels worden genoemd om het verband tussen een sterrenstelsel en zijn zwarte gat te begrijpen. Het blijkt dat de onzichtbare hand van donkere materie op de een of andere manier de groei van zwarte gaten en de vorming van sterrenstelsels beïnvloedt. Het bestaan ​​van deze kwestie die we niet kunnen zien of aanraken werd voor het eerst gepostuleerd door astronoom Fritz Zwicky in de vroege 20e eeuw, en later waargenomen en geverifieerd door een team van waarnemers onder leiding van astronoom Vera Rubin. 

Elliptische sterrenstelsels zijn ruwweg eivormige verzamelingen van sterren met zwarte gaten in hun hart. Wetenschappers gebruikten sterrenbewegingen om de centrale zwarte gaten van de sterrenstelsels te wegen. Röntgenmetingen van heet gas rond de sterrenstelsels hielpen de halo van de donkere materie te wegen. Het blijkt dat hoe meer donkere materie een melkwegstelsel heeft, hoe meer heet gas het kan vasthouden. Dus in een sterrenstelsel met een grote "halo" eromheen is de relatie tussen de twee sterker dan die tussen een zwart gat en de sterren van de melkweg.

Deze verbinding houdt waarschijnlijk verband met de groei van elliptische sterrenstelsels. Ze ontstaan ​​wanneer kleinere sterrenstelsels samensmelten en de sterren en donkere materie zich vermengen en vermengen. Omdat de donkere materie zwaarder weegt dan al het andere, vormt het het nieuw gevormde elliptische sterrenstelsel en stuurt het de groei van het centrale zwarte gat. De fusie creëert een gravitationele blauwdruk die de melkweg, de sterren en het zwarte gat zullen volgen om zichzelf te bouwen. 

Donkere materie en andere sterrenstelsels

Astronomen vermoeden sterk dat donkere materie ook de groei van andere soorten sterrenstelsels beïnvloedt. Recente theoretische studies van donkere materie en de invloed ervan op objecten in de Melkweg geven aan dat de aarde zelf, en misschien zelfs het leven dat ze ondersteunt, op een of andere manier zijn beïnvloed door de donkere materie terwijl onze zon en planeten honderden miljoenen door de melkweg reisden van jaren.

De galactische schijf - het gebied van de Melkweg waar ons zonnestelsel leeft - is vol met sterren en wolken van gas en stof, en ook een concentratie van ongrijpbare donkere materie - kleine subatomaire deeltjes die alleen kunnen worden gedetecteerd door hun zwaartekrachteffecten. Terwijl de aarde (en vermoedelijk planetaire systemen rond andere sterren) door de schijf reizen, verstoren de ophopingen van donkere materie de banen van verre kometen en sturen ze op ramkoersen met planeten. 

Dark Matter and Our Planet

Het lijkt er ook op dat donkere materie zich blijkbaar kan ophopen in de kern van de aarde. Uiteindelijk vernietigen de donkere materiedeeltjes elkaar en produceren ze aanzienlijke hitte. De hitte die wordt veroorzaakt door de vernietiging van donkere materie in de kern van de aarde, kan gebeurtenissen veroorzaken zoals vulkaanuitbarstingen, bergopbouw, magnetische veldomkeringen en veranderingen in de zeespiegel, die ook om de 30 miljoen jaar pieken vertonen. 

Donkere materie lijkt in het universum veel te verantwoorden. Het is een verbazingwekkend effectief materiaal, hoewel het nog niet is gezien. Zijn onzichtbare hand is overal voelbaar.