Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Привилегированный участник пишет:

4. Тёмная материя и тёмная энергия

 

Картинки по запросу миражи

Тёмная материя и тёмная энергия – это качественно совершенно разные понятия.

Согласно принятым сегодня представлениям, тёмная материя – это ненаблюдаемое вещество, существование которого во Вселенной проявляется в гравитационных воздействиях тем сильнее, чем больший объём пространства рассматривается. Понятие «тёмная материя» не зависит от того, какая модель Вселенной выбрана исследователем. И для модели Вселенной Эйнштейна и для плазменной Вселенной Альфвена это будет одно и то же понятие. Далее под термином «тёмная материя» подразумевается обычное барионное вещество, которое или не излучает в силу условий существования, или излучает, но мы это излучение пока не научились видеть.

Для галактики Млечный Путь тёмная материя благополучно нашлась после запуска первого космического ультрафиолетового телескопа FUSE (1999-2007 годы). Этот телескоп обнаружил в окрестностях Галактики большое число облаков высокоионизованного газа, излучающего в ультрафиолете. Полная масса барионов в этих облаках оценивается в один триллион масс Солнца. Этого достаточно, чтобы объяснить значительную долю скрытой барионной массы в гало нашей Галактики. Об этом сообщается в конце статьи чл.-кор. РАН   Б.М. Шустова «Скрытая масса. Что это такое?» (http://www.den-za-dnem.ru/page.php?article=1132). Это пример «тёмной материи», которая излучает, но мы этого не видим.

В скоплениях и сверхскоплениях галактик может находиться и неизлучающая барионная материя. Один возможный вариант этого явления изложен В.С. Лебедевым (www.red-shift.info/_private/t5_20.htm):

«Нельзя сказать, что первично - газ или звезды. Но и то, и другое концентрируется под действием гравитации в агрегаты, которые называют галактиками. В природе происходит круговорот вещества: газ - звезды - газ.... Функция звездообразования такова, что образуется много маломассивных  ( < 0.5 М , М - масса Солнца) и поэтому долгоживущих звезд (коричневых и черных карликов).  Более массивные звезды эволюционируют с потерей массы и превращаются в белые карлики ( при начальной массе менее 8 М) и в нейтронные звезды ( при начальной массе более 8 М). Выброшенный звездами газ добавляется к остаткам газа от предыдущего цикла звездообразования и идет на образование звезд следующего поколения. Но рано или поздно этот процесс заканчивается, и такая галактика становятся объектом  населенным нейтронными  звездами, белыми и черными карликами.  Такая галактика излучает очень мало энергии и становится недоступной для наблюдений.

Но динамически (как система гравитирующих масс) эта галактика эволюционирует (теряет часть своих членов, а оставшиеся сжимаются в более тесную компанию). Такая галактика может попасть в область с большим содержанием газа или на неё из межгалактической среды аккрецирует газ в количествах, достаточных для цикла звездообразования, и тогда галактика вновь становится обнаружимой. Это один вариант.

 Другой вариант развития: плотность потухших звезд возрастает настолько, что становятся вероятными столкновения звезд. Думается, что этот процесс описывается теорией катастроф (одно столкновение разрушает две звезды и образуются продукты столкновения, которые резко увеличивают сечение столкновения других звезд с ними и дальше происходит лавинообразный процесс разрушения звезд и возврат вещества в упоминаемый круговорот газ - звезды, причем, разрушение нейтронных звезд возвращает это вещество в форме водородных атомов). Может быть, квазары и являются такими объектами с процессом разрушения звезд.

Мы знаем, что галактики могут сталкиваться друг с другом. При этом важно, что звездное население (если оно не достигло большой плотности) слабо взаимодействует между собой, в то время как газовые составляющие галактик взаимодействуют как неупругие шары. Это приводит к выметанию газа из галактик. Этот газ может сам породить процесс звездообразования, или будет захвачен другой потухшей галактикой и пополнит ее питанием для процесса звездообразования.

Итак, Вселенная преимущественно заполнена газом, межгалактическими звездами (и нормальными, выброшенными из галактик, и потухшими) и темными галактиками из потухших звезд. И только иногда потухшая галактика, захватив достаточное количество газа, вспыхивает как нормальная галактика и тогда становится видимой. Еще более редко в потухшей галактике начинаются процессы столкновения звезд и такая галактика ( ее центральные более плотные области) вспыхивает как квазар.

Итак, вот мое представление:

 5% вещества Вселенной - светящееся вещество, 95% - вещество в слабосветящихся формах (нейтронные звезды, белые карлики, коричневые и черные карлики, планеты, астероиды, пыль и газ). Вселенная вечная с постоянно эволюционирующим населением – круговорот материи. А соотношение 1/20 - это соотношение времен нахождения вещества в форме обычных звезд и в форме слабосветящихся объектов».

Другой возможный вариант наличия неизлучающей барионной материи в скоплениях и сверхскоплениях предложен в статье «Где стоит искать пропавшую массу Вселенной» (www.red-shift.info/_private/t5_68.htm):

«Пропавшую массу нужно искать в войдах.  Войды это громадные, с виду пустые пространства. Недавно появились сведения, что пространство войдов не является вакуумом, оно заполнено очень разреженным веществом (http://spacegid.com/voydyi-ogromnyie-pustotyi-vselennoy.html):
"… в 2014 году, астрономами был обнаружен интересный факт: свет, исходящий от далеких галактик и звёзд, проходящий сквозь войды, – искажается".
Это свидетельствует о наличии в войдах массы. Попытаемся оценить плотность газа в войдах.  Известно, что средняя плотность межзёздной среды в галактиках 109 атомов в м3, а средняя плотность межгалактического газа  103 в м3. Следовательно, при переходе от галактики к межгалактическому пространству плотность газа уменьшается на 6 порядков. Естественно ожидать, что при переходе от скопления галактик к войду, плотность газа уменьшится ещё на 6 порядков, т. е. станет равной 10-3 в м3 (одна частица на 1000 м3). Но даже несмотря на такую низкую плотность, этот газ сможет обеспечить недостающую тёмную материю, потому что основной объём мирового пространства заполнен не галактиками, скоплениями и сверхскоплениями, а огромными пустотами-войдами. Например, объём войда сверхскопления Девы превышает объём галактики Млечный Путь в 1012 раз. Но если газа в войдах много, почему он до сих пор никем не зафиксирован? Ответ: потому что этот газ не способен ничего излучать. Чтобы объяснить причину этого, вспомним, что вещество Вселенной на 88,6 % состоит из водорода. Это значит, что практически весь газ в войдах –  водород. Межгалактический газ имеет температуру в пределах 107-108 градусов кельвина.   При таких температурах газ полностью ионизован. Следовательно, войды  заполнены чрезвычайно разреженной водородной плазмой. Из-за сильной разреженности процессы рекомбинации практически невозможны. Именно поэтому такая плазма излучать не может: электромагнитный квант излучается при переходе электрона с одного атомного уровня на другой. Но весь газ войдов ионизован и потому электронных оболочек лишён
».

Истина, как обычно, скорее всего будет где-то посредине.

С понятием «Тёмная энергия» ситуация иная. Это понятие модельно зависимое. Оно является порождением именно релятивистской теории Вселенной Эйнштейна, расширяющейся после Большого взрыва. Если отбросить наслоения терминологий, то тёмная энергия это антигравитация. В модели Эйнштейна к понятию антигравитации впервые прибегли в 1981 г. для объяснения инфляции. Повторно антигравитацию потребовалось вводить в 1998 году.

События развивались так. В 1998 г. появилось тревожное сообщение: сверхновые типа I  в самых удалённых галактиках светили слабее, чем того требовали  расстояния до этих галактик, вычисленные на основании установленного значения параметра Хаббла. Из этого был сделан вывод, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Это требовалось объяснить. Поскольку объяснения не находилось, ограничились введением термина «тёмная энергия».

Что произошло за 15 лет с 1983 года (дата введения тёмной материи),  до 1998 года (дата введения тёмной энергии)? Ведь и раньше по сверхновым определяли расстояние до самых далёких галактик, этот метод давно апробирован. И никаких поводов для тревоги не было. Для Вселенной 15 лет – ничтожно малый срок, во Вселенной за 15 лет ничего измениться не могло. Но ведь что-то же изменилось. Обнародованные результаты были получены независимо двумя соперничающими группами учёных и тщательно перепроверены. Поэтому оснований не доверять им не было. Но и объяснить это было невозможно. Впрочем, возможно: нужно просто в очередной раз подкорректировать свойства Вселенной так, чтобы решение задачи сошлось с ответом в конце учебника. Что и было сделано. Было объявлено, что во всём виновата  тёмная энергия – антигравитация. Все пришли в восторг от невиданного открытия и открывателей наградили Нобелевской премией.

Так всё-таки, что же произошло за 15 лет? А произошёл научно-технический прогресс, резко увеличивший возможности инструментария астрономов. Вследствие этого горизонт,  отделяющий наблюдаемые в настоящий момент объекты от не наблюдаемых, отодвинулся почти на порядок.  Вот тут-то и сказалась в очередной раз неадекватность модели Большого Взрыва, используемой для объяснения Вселенной. Если же учесть, что красное смещение вызывается не разбеганием галактик, а сочетанием двух факторов — аккреция + фон ночного неба, то получается простое и естественное объяснение несовпадения расстояния до далёких галактик, вычисленного на основании закона Хаббла и по сверхновым I.

Аккреционно-фоновое объяснение красного смещения позволяет получить аналог закона Хаббла  (1)

Картинки по запросу Что такое красное смещение галактик топтунова                                                    (1)

Эта зависимость (2) подобна, но не идентична, классическому закону Хаббла

Картинки по запросу Что такое красное смещение галактик топтунова                                                        (2)

Сформулируем некоторые следствия, вытекающие из различия соотношений (1) и (2).

  1. Закон Хаббла (1)  верен только статистически для совокупности галактик разных масс.

 Для отдельно взятой галактики закон Хаббла (1), вообще говоря, не верен.

  1. В группе равноудаленных от наблюдателя галактик (r = const) галактики малых масс имеют завышенное красное смещение z, а галактики больших масс – заниженное.
  2. Используя классический закон Хаббла (2) для определения расстояний до галактик больших масс, мы занижаем расстояние до этих галактик, так как z для них заниженное.

 

Свойство 1 было известно давно. Свойства 2 и 3  известны не были. Именно со свойством 3 и столкнулись открыватели «тёмной энергии». Резко увеличившиеся возможности инструментария астрономов позволили заглянуть им гораздо дальше, чем это было 10-20 лет тому назад. На таких больших расстояниях галактики малых и средних масс уже не видны, а фиксируются только самые большие галактики с большими массами. В соответствии со свойством (3) расстояние до них, вычисленное по классическому закону Хаббла (2) оказалось заниженным. А сверхновые I показали правильное расстояние – бОльшее, чем по закону (2). Вот и вся коллизия, приведшая к открытию ускоренного расширения Вселенной и новой сущности «тёмная энергия».

Это интересно
+4

Привилегированный участник 29.08.2018 , обновлено  29.08.2018
Пожаловаться Просмотров: 741  
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены