Есть интересный вопрос (о темной материи)
Есть ли связь между нами и темной материей, единственное наблюдаемое проявление которой - гравитация?
Есть. Если бы в нашей Галактике не было темной материи, не было бы и нас.
Примерно 12 миллиардов лет тому назад Протогалактика нашей Галактики была в несколько раз больше нынешней Галактики. По современным представлениям Протогалактика образовалась путем слияния более мелких протогалактик, которые возникли из флуктуаций плотности темного вещества. Под действием гравитации вокруг них скапливался первичный газ, в основном, водород и гелий. При слиянии каждая из мелких протогалактик вносила в нашу Протогалактику свой момент количества движения, в результате чего Протогалактика приобрела поступательную и вращательную скорости.
Дальнейшая эволюция Протогалактики описывается логичной моделью, согласующейся с данными наблюдений. Подробное изложение этой модели было дано научными сотрудниками Ростовского Университета Л.С.Марочником и А.А.Сучковым в монографии «Галактика» (Москва. Физматгиз) еще в 1984 году. Естественно, с тех пор учеными всего мира в нее было внесено много поправок и уточнений, но суть осталась прежней.
Вещество Протогалактики было неоднородным, поэтому вокруг уплотнений скапливался газ, рождались массивные звезды. Чем больше масса звезды, тем быстрее она эволюционирует и тем короче ее жизнь. Всего через десятки миллионов лет звезды стали взрываться как сверхновые. Образовавшиеся в них в результате термоядерных реакций тяжелые элементы попали в межзвездную среду. В результате массовых взрывов сверхновых межзвездный газ разогрелся до многих миллионов градусов и, расширяясь, стал покидать Протогалактику. Звездообразование прекратилось. Положение спасла темная материя, которой в Протогалактике было в несколько раз больше по массе, чем обычного вещества (по разным оценкам в 3 – 10 раз). Ее гравитация удержала остывающий газ, и начала стягивать его ближе к центру системы. Сохраняя момент вращения, обычное вещество вращалось все быстрее, что предотвратило его падение на центр притяжения. Одновременно оно сжималось к плоскости, перпендикулярной оси вращения. Так образовался диск нашей Галактики. Диск окружен темным веществом и гало, которое состоит из старых звезд и шаровых скоплений, образовавшихся в самом начале эволюции Галактики. После примерно пяти миллиардов лет перерыва вновь сложились условия для звездообразования. Стали рождаться звезды второго поколения, в том числе и наше Солнце. Это звезды диска, содержащие примесь более тяжелых элементов, чем водород и гелий, элементов, из которых состоим мы и все, что нас окружает.
Судьба галактик зависит от соотношения масс обычного и темного вещества в каждой из них. Некоторые галактики не смогли удержать свое вещество и рассеялись. По современным представлениям темное вещество имеется в гало каждой галактики и в межгалактическом пространстве. Недавно группа ученых из САО (И.Д. Караченцев и другие) обнаружила новый вид галактик – невидимые галактики, состоящие в основном из темного вещества. Они изменяют форму и структуру соседствующих с ними обычных галактик. Сгустки темного вещества в межгалактическом пространстве обнаруживают по линзированию света далеких галактик.
Имеется ли темное вещество в нашей Солнечной системе?
Ученые многих стран ищут ответ на этот вопрос. Огромную работу провели петербургские ученые Н. Питьев и Е. Питьева. Они сопоставили расчетные орбиты с наблюдаемыми положениями объектов Солнечной системы. Притяжение, которым обладает темное вещество, должно было бы отклонить наблюдаемые объекты от теоретически рассчитанных орбит. Они использовали 677 000 оценок положений планет, выполненных наземными телескопами, радарами, и космическими аппаратами. После учета влияния планет, спутников, 301 крупного астероида, 21 трансуранового объекта и др. ученые пришли к выводу, что движение небесных тел происходит по орбитам, точно совпадающим с теоретическими, и гравитационного влияния темного вещества не наблюдается. Темного вещества в Солнечной системе нет. (Препринт опубликован 24.06.2013 в Cornell University Librari arxiv.org/abs/1306.5534).
Возникает новый очень важный вопрос: как согласовать наличие темного вещества в структурах большого масштаба, больших масс, с отсутствием его в Солнечной системе?
Природа и свойства темного вещества - одна из фундаментальных проблем современной астрофизики.
Наука не догма. Развиваясь, она выдвигает все новые проблемы, и в этом ее сила, увлекательность и притягательность для умов. И.С. Шкловский, известный астрофизик, говорил, что наука увлекательнее всякой фантастики.