donkere materie

Fysiek

2022

We leggen uit wat donkere materie is en waarom het zo belangrijk is. Ook, wat is antimaterie en donkere energie.

Donkere materie vormt 80% van de totale massa van het heelal.

Wat is donkere materie?

In de astrofysica staat donkere materie bekend als een onderdeel van deuniversum onderscheiden van zogenaamde baryonische materie (gewone materie), neutrino's en donkere energie. De naam komt van het feit dat het op geen enkele manier elektromagnetische straling uitzendt of ermee in wisselwerking staat en daarom onzichtbaar is in het hele spectrum van elektromagnetische straling. Het moet echter niet worden verward met antimaterie.

Donkere materie vormt 25% van de massa- totaal van het universum en er zijn sterke aanwijzingen voor het bestaan ​​ervan vanwege de effecten van zijnzwaartekracht, die zichtbaar zijn in de astronomische objecten om je heen. In feite werd de mogelijkheid dat het bestond voor het eerst voorgesteld in 1933, toen de Zwitserse astronoom en natuurkundige Fritz Zwicky opmerkte dat een "niet-zichtbare massa" de baansnelheden van clusters van sterrenstelsels. Sindsdien hebben vele andere observaties aanvullende zijn overeengekomen om het waarschijnlijke bestaan ​​ervan aan te geven.

Over donkere materie is niet veel bekend. De samenstelling ervan is een raadsel, maar een mogelijkheid zou kunnen zijn dat het was samengesteld uit gewone, zware neutrino's, of uitdeeltjes recentelijk voorgestelde elementalen, zoals WIMP's. zwak interagerende massieve deeltjes), of axions, om maar een paar voorbeelden te noemen. Het definitieve antwoord over de samenstelling ervan is een van de belangrijkste vragen van de moderne kosmologie en van de fysiek van deeltjes.

Belang van donkere materie

Er wordt aangenomen dat er veel meer materie in het heelal is dan kan worden waargenomen.

Het bestaan ​​van donkere materie is belangrijk voor het begrijpen van het vormingsmodel van het universum van de oerknal en de wijze van gedrag van ruimtelichamen. Wetenschappelijke berekeningen tonen aan dat er veel meer materie in het heelal is dan kan worden waargenomen. Het is bijvoorbeeld gebruikelijk dat het voorspelde gedrag van sterrenstelsels zonder duidelijke reden wordt gewijzigd, behalve voor de mogelijkheid dat er een niet-waarneembare hoeveelheid materie is die een zwaartekrachtswijziging uitoefent op de materie zichtbaar.

antimaterie

Een anti-elektron is een deeltje antimaterie dat overeenkomt met een elektron.

We moeten donkere materie niet verwarren met antimaterie. De laatste is een vorm van gewone materie, zoals die waaruit ons bestaat, maar samengesteld uit fundamentele deeltjes met een tegengesteld elektrisch teken: positief/negatief.

Een anti-elektron is een deeltje antimaterie dat zou overeenkomen met a elektron, maar met een positieve lading in plaats van een negatieve. Antimaterie bestaat niet in een stabiele vorm omdat het is vernietigd met materie (die bestaat in grotere) proportie) dus het is niet georganiseerd inatomen en inmoleculen waarneembaar. Antimaterie kan alleen worden verkregen via deeltjesversnellers. De productie ervan is echter ingewikkeld en duur.

Donkere energie

Donkere energie werkt als een afstotende kracht die het universum uitdijt.

Donkere energie is een vorm van energie die overal in het heelal aanwezig is en die de neiging heeft om zijn uitdijing te versnellen door aDruk ofzwaartekracht weerzinwekkend.

Naar schatting 68% van de Energie-de materie van het universum is van dit type, en dat het een zeer homogene vorm van energie is, die geen interactie heeft met andere fundamentele krachten van het universum, daarom wordt het "donker" genoemd. Maar het heeft in principe niets te maken met donkere materie.

!-- GDPR -->