Скрытая масса. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Скрытая масса - труднонаблюдаемые в оптическом диапазоне формы вещества, выявляемые по их гравитационному воздействию на движение и структуру галактик, скоплений и сверхскоплений галактик. Предполагается, что существует несколько (два или более) видов скрытой массы, отличающихся массой частиц и др. свойствами. Наиб. надёжно скрытая масса фиксируется в скоплениях галактик и в коронах отд. галактик. Надёжных наблюдательных данных о скрытой массе в сверхскоплениях галактик нет.

В скоплении галактик кроме видимой массы M_L, определяемой по общей светимости всех галактик скопления и средней масса - светимость зависимости для галактик, можно найти динамич. (вириальную) массу

, определяемую о помощью вириала теоремы по наблюдаемой дисперсии скоростей галактик скопления. Оценки динамич. массы М_v подтверждаются наблюдениями рентг. излучения горячего межгалактич. газа скоплений, что позволяет получить независимые оценки температуры газа и тем самым - гравитац. потенциала и массы скопления. Для богатых скоплений динамич. масса M_v примерно в 10-20 раз превосходит видимую массу галактик M_L.

Наблюдения кривых вращения [зависимостей скорости вращения v_c вещества галактики от расстояния r до центра галактики (см. Вращение галактик] )для ряда галактик позволяют найти распределение массы галактики по радиусу с помощью соотношения

где

- центробежное ускорение при круговом движении, GM(r)/r² - гравитац. ускорение, вызываемое массой М(r), расположенной внутри орбиты радиуса r. Кривые вращения наблюдаются как оптич. методами, так и в радиолинии нейтрального водорода 21 см за пределами видимой галактики. Анализ кривых вращения показывает, что в ряде галактик за пределами видимого распределения звёзд существует протяжённая массивная корона невидимого вещества, в ряде случаев в десятки раз превосходящая массу светящейся составляющей (звёзды, газ, пыль и др.).

При изучении движения звёзд внутри Галактики (в окрестности Солнца) установлено, что плотность скрытой массы в этой области не превосходит плотности видимого вещества, но может быть сравнима с ней. Попытки обнаружения скрытой массы в маломассивных галактиках пока не дали определ. результатов.

В космологии допущение скрытой массы (космологическая скрытая масса) необходимо для того, чтобы согласовать получаемые разл. путями оценки ср. плотности вещества во Вселенной. Прямые наблюдат. оценки плотности видимого вещества

приводят к значению

ж 0,01-0,03 (

- критич. плотность Вселенной, соответствующая границе между открытой и закрытой моделями Вселенной). По данным о хим. составе первичного вещества можно оценить плотность

барионной составляющей Вселенной,

. Совместный анализ процессов образования наблюдаемой крупномасштабной структуры Вселенной и процессов образования флуктуации температуры микроволнового фонового излучения приводит к выводу, что полная плотность Вселенной

должна быть высока,

Кроме того, гл. вклад в полную плотность должны давать частицы, не взаимодействующие с микроволновым фоновым излучением. Оценка

хорошо согласуется с совр. моделями ранней Вселенной (см. Раздувающаяся Вселенная).

Теории супергравитации, суперструн и др. предсказывают существование обширной группы труднонаблюдаемых частиц, часть из к-рых может входить в состав скрытой массы. Наиб. активно обсуждается возможность связать космологическую скрытую массу с частицами типа аксионов ,обладающими «эффективной» массой т 10 МэВ, а также с нестабильными слабо взаимодействующими с веществом частицами типа нейтрино с массой т 100 эВ и временем жизни

= 10⁸-10⁹ лет. Очень перспективны попытки связать свойства этих частиц с существованием трёх поколений кварков и лептонов (см. Поколения фермионов ). Скрытая масса галактик и скоплений галактик связана с более массивными частицами неизвестной природы.

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.