Статья: Вселенная состоит из барионной материи

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Из постулированной инфляции следовал слишком быстрый разлёт материи после момента 10-37 секунды. Обычной массы для его гравитационного сдерживания не хватало. Поэтому вынужденно вводится вторая гипотеза: помимо обычной наблюдаемой материи присутствует невидимая тёмная материя, которая обеспечивает дополнительную гравитацию, сдерживающую разлёт. Напомним, что речь ведётся о времени после 10-37 секунды от начала взрыва. Это и даёт ответ на вопрос, почему физики отвергли вариант слабосветящихся объектов, не фиксируемых на фотопластинках, и ввели гипотетическую тёмную материю. Ни о каких слабосветящихся галактиках и их скоплениях, не фиксируемых на фотопластинках, не могло быть и речи. Они не успели ещё образоваться. Вот и пошла в ход гипотетическая «тёмная материя». Физическая природа «темной материи» неизвестна до настоящего времени.

Из всего изложенного выше следует: никакой "тёмной материи" в принятом сейчас смысле в природе не существует. Введение этой сущности - это издержки физики, построенной на ОТО.

Начиная с начала 90-ых годов прошлого века модель холодной темной материи начала терпеть неудачу. Были сопоставлены расстояния до далёких галактик, найденные по закону Хаббла и стандартными методами астрономии. Расстояние, найденное стандартными методами, оказалось значительно больше, чем по закону Хаббла. Пришлось ввести третью гипотезу: кроме обычной материи и тёмной материи во вселенной присутствует антигравитирующая субстанция - тёмная энергия, разгоняющая с ускоренной скоростью галактики. Разумеется, физическая природа «темной энергии» также неизвестна. Заметим, что в настоящее время превышение истинного расстояния до далёких галактик над расстоянием Хаббла уже имеет объяснение, не требующее введения «тёмной энергии» (http://astrogalaxy.ru/858.html).

Следовательно, никакой "тёмной энергии" в природе не существует. Введение этой сущности - это также издержки физики, построенной на ОТО.

К сожалению, процесс введения всё новых и новых экзотических сущностей продолжается в рамках ОТО и до сегодняшнего дня.

Наиболее убедительными свидетельствами существования скрытой массы считаются:

1. наблюдения скоплений галактик;

2. эксперименты по микролинзированию.

3. кривые вращения (дисковых) галактик;

Выше было дано объяснение того, что наблюдение скоплений галактик не может служить основанием для утверждения о существовании «тёмной материи». Дело в том, что масса скопления оценивается по светящимся галактикам, а более многочисленные слабосветящиеся объекты, не фиксируемые на фотопластинках, в расчёт не принимаются. Аналогичная ситуация с экспериментами по микролинзированию. Здесь дело в том, что эффект гравитационной линзы вызывается скоплением, целиком или частично состоящим из недоступных для наблюдения галактик. Масса этих не фиксируемых в наблюдениях галактик и принимается за «тёмную материю».

Остаётся выяснить, как обстоит дело с кривыми вращения галактик. Доказательство того, что объяснение кривых вращения галактик не требует введения « тёмной материи», появилось совсем недавно - в начале этого столетия.

Кривая вращения галактики может быть представлена графиком, на котором отображена зависимость орбитальной скорости звёзд и газа в галактике от расстояния до центра галактики. Проблема вращения галактик -- это несоответствие между наблюдаемыми скоростями вращения материи в дисковых частях спиральных галактик и предсказаниями кеплеровской динамики, учитывающими только видимую массу (рис. 1, А - расчётная кривая, В - наблюдаемая кривая)

Рис. 1

астроном оптический барионный галактика

К настоящему времени уже известно, что все галактики окружены газовыми гало, диаметр которых в несколько раз превосходит диаметр звёздной составляющей галактики. На рис.2 показана кривая вращения спиральной галактики NGC~3198 (расположена в созвездии Большая Медведица), полученная по наблюдениям нейтрального водорода на длине волны 21 см. Она разложена на три составляющие: звёздная (оранжевый цвет), составляющая за счёт межзвёздного газа (бледно-голубой); составляющая за счёт газа гало (тёмно-синий). Результирующая кривая вращения показана светло-синим.

Рис. 2

Из сравнения кривых вращения на рис.1В и на рис.2 видно, что кривая вращения рис.2 с увеличением радиуса медленно опускается вниз, в то время, как кривая рис.1В не опускается, а напротив, даже слегка подымается. Такое различие можно объяснять неучтённой «тёмной материей», находящейся в галактике и её гало.

Окончательную ясность в вопрос, можно ли объяснить кривые вращения галактик с помощью одной только барионной материи, или придётся признать неизбежность введения «тёмной материи», внёс запуск 24 июня 1999 года орбитального космического телескопа FUSE, работавшего в ультрафиолетовом диапазоне. Работа телескопа планировалась на три года, но аппарат проработал 8 лет до 18 октября 2007 года. За это время был собран богатый наблюдательный материал: в окрестностях нашей Галактики было обнаружено большое число облаков высокоионизованного барионного газа.

Далее приводятся выдержки из статьи «Скрытая масса. Что это такое?» доктора физико-математических наук института астрономии РАН Б.М. Шустова:

«Газ во Вселенной нагрет ударными процессами до температур от сотен тысяч до десятков миллионов градусов. При таких температурах атомы теряют все или значительную часть своих электронов. Согласно атомной теории вещество в этом состоянии способно испускать или поглощать только весьма энергичные кванты. Длина волны таких квантов лежит в недоступном при наблюдениях с Земли ультрафиолетовом (УФ) участке спектра.

На рис. 3 показана карта облаков пятикратно ионизованного кислорода в окрестностях нашей Галактики, полученная на аппарате FUSE. Направления наблюдений показаны кружками, причем размер кружка соответствует величине поглощения (т.е. количеству ионов OVI на луче зрения). Полная масса барионов в этих облаках оценивается при относительном содержании кислорода 0.1 от солнечного в один триллион масс Солнца. Этого достаточно, чтобы объяснить значительную долю скрытой массы в гало нашей Галактики. Обнаружение в межгалактической среде кислорода означает, что там присутствуют и гораздо более распространённые элементы - в частности водород и гелий.

Таким образом, наблюдения с помощью относительно небольшого космического телескопа FUSE привели к удивительному результату, противоречащему сложившимся представлениям - оказывается, значительную долю скрытой массы в окрестностях Галактики можно объяснить присутствием плохо обнаруживаемого, но весьма распространенного тепло-горячего компонента барионной составляющей Вселенной!»

Рис. 3

Таким образом, «тёмная материя» лишилась последнего потенциального прибежища - в галактических гало достаточно обычной барионной материи для объяснения наблюдаемой формы кривых вращения галактик. Выяснено, что на данном этапе существования Вселенной для объяснения всех наблюдаемых явлений в нашей Галактике достаточно обычной барионной массы. А поскольку наша Галактика принципиально не отличается от любой другой галактики, можно утверждать, что все галактики Вселенной являются барионными.

При рассмотрении круговорота масс во Вселенной (газ - звёзды - галактики) из рассмотрения временно была исключена одна форма материи - излучение. Так как некоторая часть барионной массы Вселенной постоянно переходит в излучение, для объяснения устойчивого состояния Вселенной должен существовать механизм обратного перехода излучение - масса, поддерживающий неизменность баланса массы Вселенной. Открытие структуры вакуума (http://www.astrogalaxy.ru/848.html) сделало возможным раскрытие такого механизма (http://astrogalaxy.ru/877.html).

Выводы

1. В природе происходит круговорот вещества: газ - звезды - газ - звезды. После ряда таких циклов галактика становится недоступной для наблюдений, так как излучает очень мало энергии. Поэтому Вселенная преимущественно заполнена газом, межгалактическими звездами (и нормальными, выброшенными из галактик, и потухшими) и темными галактиками из потухших звезд. 5% вещества Вселенной - это светящееся вещество, 95% - вещество в слабосветящихся формах (нейтронные звезды, белые карлики, коричневые и черные карлики, планеты, астероиды, пыль и газ). Масса этих не фиксируемых в наблюдениях галактик и принимается за «тёмную материю».

2. Население Вселенной постоянно эволюционирует совершая круговорот материи. Яркая галактика постепенно переходит в разряд невидимых. Но иногда потухшая галактика, захватив достаточное количество газа, вспыхивает как нормальная галактика и тогда опять становится видимой.

3. Газ во Вселенной нагрет ударными процессами до температур порядка десятков миллионов градусов и потому полностью или почти полностью ионизован. Наблюдать такое вещество можно только в ультрафиолетовом участке спектра. Наблюдения с помощью орбитального космического телескопа FUSE, работающего в ультрафиолетовом диапазоне, показали, что недостающую массу в окрестностях Галактики можно объяснить присутствием плохо обнаружимого, но весьма распространенного ионизованного барионного газа.

4. На данном этапе существования Вселенной для объяснения всех наблюдаемых явлений в нашей Галактике, в том числе кривой вращения, достаточно обычной барионной материи. Поскольку массы всех галактик участвуют в общем круговороте материи, можно утверждать, что с учётом массы гало, кривые вращения всех галактик Вселенной объясняются барионной массой этих галактик.

5. Вселенная устойчива и имеет неизменный баланс барионной материи, поддерживаемый механизмом масса - излучение - масса.

6. Эффект гравитационной линзы вызывается скоплением галактик целиком или частично состоящим из недоступных для наблюдения галактик. Масса этих не фиксируемых в наблюдениях галактик и принимается за «тёмную материю».

7. Сущностей "тёмная материя" и "тёмная энергия" в природе не существует. Данные «тёмные» сущности является издержками физики, построенной на общей теории относительности.