Почему звезды вращаются быстрее, чем предполагалось? скачать в хорошем качестве

Почему звезды вращаются быстрее, чем предполагалось?

Почему звёзды во внешних частях галактик вращаются по орбитам так быстро… хотя видимой материи, способной удержать их на месте, явно недостаточно? В этом эпизоде, «Парадокс гало тёмной материи», мы погружаемся в одну из самых глубоких загадок современной физики: почему кривые вращения галактик остаются плоскими, а не замедляются с расстоянием, и что это говорит об обширных гало невидимой материи, окружающей галактики. Мы начнём с элементарной гравитации и кругового движения, чтобы показать словами, а не формулами, почему обычная материя сама по себе предсказывает замедление вращения, и почему наблюдаемые «плоские» скорости заставляют нас принять огромное количество невидимой массы. Вы увидите, как астрономы эффективно «взвешивают» Млечный Путь и обнаружат, что он содержит примерно в десять-пятнадцать раз больше массы, чем могут объяснить все его звёзды, газ и пыль, и как это приводит к картине сферического гало тёмной материи, простирающегося далеко за пределы видимого диска. Затем мы рассмотрим, чем на самом деле может быть темная материя: от слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP) и аксионов до стерильных нейтрино и (теперь менее популярных) первичных черных дыр, а также то, как огромные подземные детекторы и Большой адронный коллайдер пытаются уловить хотя бы одно взаимодействие темной материи – пока безуспешно. Попутно в видео сравнивается темная материя с модифицированными концепциями гравитации, такими как MOND, которые корректируют закон всемирного тяготения при очень малых ускорениях. Вы увидите, почему эти альтернативы могут имитировать темную материю в галактиках, но плохо справляются со скоплениями галактик, сталкивающимися системами, такими как скопление Пуля, и детальной картиной волн в реликтовом космическом излучении. Эти наблюдения убедительно свидетельствуют о существовании дополнительной, невидимой формы материи, которая гравитирует, но практически не взаимодействует со светом. В заключительной части эпизода темная материя рассматривается в рамках стандартной космологической модели, согласно которой большая часть Вселенной состоит из темной энергии и темной материи, а обычные атомы составляют лишь малую их часть. Вы узнаете, как тёмная материя способствовала формированию первых галактик, создавая гравитационные «колодцы», в которые попадал газ, почему она необходима для компьютерного моделирования структуры Вселенной и какие загадки остаются на малых масштабах, например, внутренняя плотность галактик и количество спутников. Парадокс гало тёмной материи — это история о грани нашего понимания: мы можем картировать гравитационный отпечаток того, что формирует космос, но до сих пор не знаем, из чего оно состоит. В этом видео вы узнаете: Почему базовая теория гравитации предсказывает уменьшение орбитальной скорости в галактике с расстоянием от центра; Как наблюдаемые «плоские» кривые вращения галактик приводят к выводу о том, что масса продолжает расти далеко за пределами видимого диска; Как измерения показывают, что общая масса Млечного Пути на порядок больше, чем та, что мы видим у звёзд и газа; Что такое гало тёмной материи и как оно действует как невидимый каркас, стабилизирующий вращение галактик; Какие кандидаты на тёмную материю в настоящее время наиболее обсуждаются: вимпы, аксионы, стерильные нейтрино, и почему первичные чёрные дыры теперь считаются маловероятными в качестве основного компонента; Как прямые эксперименты по обнаружению, косвенные поиски сигналов аннигиляции и эксперименты на коллайдерах — всё это пытается обнаружить тёмную материю — и почему нулевые результаты имеют научное значение; Что изменяет MOND в гравитации при очень низких ускорениях и почему он может соответствовать многим кривым вращения галактик, но не подходит для скоплений и космологии; Как скопление Пуля демонстрирует разделение массы и обычной материи во время столкновения, что убедительно подтверждает Существование бесстолкновительной тёмной материи Как стандартная космологическая модель использует тёмную материю для объяснения структуры горячих и холодных пятен в реликтовом космическом излучении и роста крупномасштабной космической структуры Почему мелкомасштабные напряжения вдохновили на новые идеи, такие как самовзаимодействующая тёмная материя, сверхлёгкая «размытая» тёмная материя и более сложные скрытые сектора Что этот парадокс говорит нам об ограничениях современной физики и почему тёмная материя одновременно является проблемой и огромной возможностью для будущих открытий Временные метки: 00:00 — Введение в парадокс тёмной материи 01:20 — Как гравитация и круговое движение формируют ожидания относительно орбитальных скоростей 03:00 — Плоские кривые вращения и их влияние на скрытую массу 04:30 — Взвешивание Млечного Пути и поиск недостающей материи 06:10 — Тёмные гало и интуитивные аналогии их роли 08:00 — Кандидаты на роль тёмной материи 10:00 — Эксперименты и их результаты, которые пока не дали никаких результатов 12:00 — Изменённый вариант Гравитация (MOND) и её сильные и слабые ст...