Тъмна материя

 

 
Повече от 90% от Вселената съдържа материал с неизвестен състав, неречен тъмна материя. Ние знаем, че тази тъмна материя съществува, и единственият начин, по който можем да я идентифицираме е с това как ефектира на известните ни обекти.
Първата следа за съществуването на тъмната материя е изучаването на ротационната крива на нашата галактика Млечен път. Законите на Кеплер или въртенето (което се отнася и за планетарните орбити около нашето Слънце) посочват, че звездите във външния спирален клон трябва да се въртят много по-бавно, отколкото звездите в центъра на галактиката, но не става така.
Други доказателства, че тъмната материя е истинско явление са:
Ореолът на галактиката съдържа повече маса, отколкото може да се види визуално - определя се от гравитационните ефекти върху приемащата галактика.
Горещия рентгенов газ в клъстерите е останал, поради невидимите гравитационни сили.
Изкривяване на далечните квазари – т.н. гравитационна леща.
Светлината от далечните галактики показва водородните абсорбационни линии от невидима материя.
Движението на галактичните купове показва силно влияние на гравитацията на невидими източници.
Тъмната материя бива два оснивни типа: гореща и студена!
Черните дупки, кафявите джуджета, белите джуджета и другите масивни обекти са равни на съвсем малък процент от невидимата материя. Смята се, че тъмната материя, за да бъде близо до нулевата маса трябва да се движи близо до скоростта на светлината. Това може да бъде релативистично движещо се масивно неутрино. Студената тъмна материя е съставена от по-масивни частици, движещи се по-бавно от скоростта на светлината.
Един интересен ефект на тъмната материя обграждаща една галактика е, че обектите, които се намират зад галактиката в линията на зрението на наблюдателя, ще станат свидетели на това, което се нарича гравитационна леща. Масата на самата галактика не е достатъчна, за да повлияе на светлината от далечен обект, но тъмната материя може.
Драматичния ефект на лещата може да бъде видян в близкото струпване на галактики - Abell 2218:
Компютърните симулации са много важни при определяне ролята на тъмната материя и формирането на структурата на нашата Вселена. Както споменахме по-рано, галактиките съществуват в клъстери, а клъстерите са членове на свръхклъстери. Всичко това се провежда заедно с тъмната материя.