Au début des années 1990, une chose est à peu près certain de l'expansion de l'univers. Il pourrait avoir une densité assez d'énergie pour arrêter son expansion et se re, il pourrait avoir si peu densité d'énergie qu'il ne cessera jamais en expansion, mais la gravité était certaine de ralentir l'expansion avec le temps. Certes, le ralentissement n'a pas été observé, mais, en théorie, l'univers a dû ralentir. L'univers est plein de la matière et la force d'attraction de la gravité tire toute la matière ensemble. Puis vint 1998 et les observations du télescope spatial Hubble (HST) de supernovae très lointaine qui a montré que, depuis longtemps, l'univers était en expansion en fait plus lentement que ce qu'elle est aujourd'hui. Ainsi, l'expansion de l'univers n'a pas été ralenti en raison de la gravité, comme tout le monde pensait, il a été accéléré. Personne ne devrait cela, on ne savait pas comment l'expliquer.
Finalement, les théoriciens sont venus avec trois sortes d'explications. Peut-être qu'il était le résultat d'une version longue mis au rebut de la théorie d'Einstein de la gravité, qui contenait ce qu'on appelait une « constante cosmologique ». Peut-être il y avait une drôle de fluide d'énergie que l'espace rempli. Peut-être qu'il ya quelque chose de mal avec la théorie d'Einstein de la gravité et une nouvelle théorie pourrait inclure une sorte de champ qui crée cette accélération cosmique. Ne savent théoriciens pas ce que l'explication correcte est, mais ils ont donné la solution un nom. Elle est appelée énergie sombre.
Qu'est-ce que Dark Energy?
Plus est inconnu que l' on sait. Nous savons à quel point l' énergie sombre , il est parce que nous savons comment elle affecte l'expansion de l'univers. A part cela, il est un mystère complet. Mais il est un mystère importante. Il se trouve que environ 68% de l'univers est l' énergie sombre. La matière noire représente environ 27%. Le reste - tout sur la Terre, tout jamais observé avec tous nos instruments, toute la matière normale - ajoute à moins de 5% de l'univers. Venez y penser, peut - être il ne devrait pas être appelé « normal » question du tout, car il est une petite fraction de l'univers.
Une explication de l' énergie sombre est qu'il est une propriété de l' espace. Albert Einstein a été la première personne à se rendre compte que l' espace vide est rien. L' espace a des propriétés étonnantes, dont beaucoup commencent tout juste à être compris. La première propriété que Einstein a découvert est qu'il est possible de plus d' espace pour venir à l' existence. Ensuite , une version de la théorie de la gravité d'Einstein, la version qui contient une constante cosmologique, Fait une seconde prédiction: « espace vide » peut posséder sa propre énergie. Parce que cette énergie est une propriété de l'espace lui-même, il ne serait pas diluée augmente l'espace. Comme plus d'espace entre en existence, plus de cette énergie de l'espace apparaîtrait. En conséquence, cette forme d'énergie provoquerait l'univers de croître plus rapidement et plus rapide. Malheureusement, personne ne comprend pourquoi la constante cosmologique devrait même être là, beaucoup moins pourquoi il aurait exactement la bonne valeur pour provoquer l'accélération observée de l'univers.
Une autre explication de la façon dont l' espace acquiert l' énergie provient de la théorie quantique de la matière. Dans cette théorie, « l' espace vide » est en fait plein de particules temporaires ( « virtuelles ») qui forment continuellement et disparaissent. Mais quand les physiciens ont essayé de calculer la quantité d' énergie cela donnerait un espace vide, la réponse est sorti de mal - mal par beaucoup. Le nombre est sorti 10 120 fois trop grand. C'est un 1 avec 120 zéros après. Il est difficile d'obtenir une réponse si mal que ça. Ainsi , le mystère continue.
Une autre explication de l'énergie sombre est qu'il est un nouveau type de fluide d'énergie dynamique ou d'un champ, quelque chose qui remplit tout l'espace, mais quelque chose dont l'effet sur l'expansion de l'univers est à l'opposé de celui de la matière et de l'énergie normale. Certains théoriciens ont nommé cette « Quintessence », après le cinquième élément des philosophes grecs. Mais, si Quintessence est la réponse, nous ne savons toujours pas ce qu'il est comme, ce qu'il interagit avec, ou pourquoi il existe. Ainsi, le mystère continue.
Une dernière possibilité est que la théorie de la gravité d'Einstein n'est pas correct. Ce ne serait pas seulement une incidence sur l'expansion de l'univers, mais il affecterait la façon dont la matière normale dans les galaxies et les amas de galaxies se comportait. Ce fait fournirait un moyen de décider si la solution au problème de l'énergie sombre est une nouvelle théorie de la gravité ou non: on a pu observer comment les galaxies se rassemblent en grappes. Mais si elle ne tourne qu'une nouvelle théorie de la gravité est nécessaire, quel genre de théorie serait-il? Comment pourrait-il décrire correctement le mouvement des corps du système solaire, comme la théorie d'Einstein est connu pour faire, et nous donner encore les différentes prévisions pour l'univers que nous avons besoin? Il y a des théories candidats, mais aucun ne sont convaincants. Ainsi, le mystère continue.
La seule chose qui est nécessaire pour départager les possibilités d'énergie sombre - une propriété de l'espace, un nouveau fluide dynamique, ou une nouvelle théorie de la gravité - est plus de données, de meilleures données.
Qu'est-ce que la matière noire?
By fitting a theoretical model of the composition of the universe to the combined set of cosmological observations, scientists have come up with the composition that we described above, ~68% dark energy, ~27% dark matter, ~5% normal matter. What is dark matter?
Nous sommes beaucoup plus sûr que la matière noire est pas que nous ce qu'il est. Tout d'abord, il est sombre, ce qui signifie qu'il n'est pas sous la forme d'étoiles et les planètes que nous voyons. Les observations montrent qu'il ya beaucoup trop peu de matière visible dans l'univers pour compenser les 27% requis par les observations. En second lieu, il est sous la forme de nuages sombres de la matière normale, la matière composée de particules appelées baryons. Nous le savons parce que nous serions en mesure de détecter les nuages baryonique par leur absorption du rayonnement traversant. Troisièmement, la matière noire n'est pas l'antimatière, parce que nous ne voyons pas les rayons gamma uniques qui sont produits lorsque l'antimatière annihile avec la matière. Enfin, nous pouvons écarter les grands trous noirs de taille galaxie sur la base du nombre de lentilles gravitationnelles que nous voyons. De fortes concentrations de matière qui passe la lumière de courbure près d'eux des objets plus loin,
Cependant, à ce stade, il y a encore quelques possibilités de matière noire qui sont viables. Matière baryonique pourrait encore faire la matière noire si elle était tous liés dans les naines brunes ou en petits morceaux, denses d'éléments lourds. Ces possibilités sont connues comme des objets halo compacts massifs, ou « MACHO ». Mais l'opinion la plus répandue est que la matière noire est pas baryonique du tout, mais il est composé d'autres particules, plus exotiques comme axions ou WIMPS (particules massives interagissant faiblement) .
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire