Три главные загадки космоса

Черные дыры

Еще в XVII веке учеными была измерена скорость света. Тогда считалось, что свет представляет собой отдельные частички. Спустя примерно сто лет с момента открытия скорости света, была предложена гипотетическая модель звезды, гравитация которой настолько сильна, что даже свет не сможет покинуть ее и она будет невидима. Такой объект получил название черная звезда. 
 
После, эта идея была забыта вплоть до начала XX века, когда Эйнштейном была предложена теория гравитации, по-дургому Общая Теория Относительности (ОТО). Позднее математики обнаружили, что одним из решением ОТО является объект, который мы сегодня знаем, как черная дыра.

Большинство звезд во Вселенной вращаются в парах вокруг общего центра масс. Случается такое, что мы видим только одну такую звезду, которая вращается с партнером-невидимкой. Ученые, предположив, что этим партнером является черная дыра, могут вычислить ее массу по движению видимой звезды.

Также, совсем недавно были зафиксированы гравитационные волны. Расчеты показывают, что эти волны могли быть испущены только от слияния двух черных дыр.

Множество наблюдений дают нам косвенные доказательства существования черных дыр. Хоть у ученых и нет других адекватных кандидатов на роль таких объектов, черная дыра по сей день остается гипотезой, хоть и очень хорошей.

Темная материя

Темная материя, как и черные дыры, получила свое название потому, что ее нельзя увидеть. Также как и черные дыры, мы можем наблюдать темную материю только по косвенным параметрам.

Первое сильное утверждение о существовании темной материи было получено, когда изучалось вращение звезд в галактике. Согласно данным о количестве видимого вещества и законам физики, чем дальше звезда удалена от центра галактики, тем медленней она должна вращаться. Однако, наблюдения показывают, что скорость звезд не падает с удалением от центра галактики. Расчеты показали, что имеется скрытая масса, которая вносит вклад примерно в 5 раз больше, чем вклад обычного вещества в состав галактик. Эта скрытая масса и получила свое название темная материя.

Сейчас нам ясно, что именно темная материя образует структуру видимой Вселенной, однако она состоит из частиц, которые очень слабо взаимодействуют, как сами с собой, так и с обычным веществом. Сейчас у нас имеется огромный массив данных, который говорит о существовании темной материи, однако ни одна ее частица до сих пор не была зарегистрирована. По этой причине этот вопрос пока что остается в разделе гипотез.

Темная энергия

На данный момент темная энергия является одним из самых загадочных явлений, преподносимых нашей Вселенной. Современные наблюдения показывают, что наша Вселенная расширяется, при том с ускорением. Решение ОТО с учетом этих данных дает нам ненулевой лямбда-член, который говорит нам о том, что все пространство нашей Вселенной равномерно пронизано энергией, которая растягивает это пространство одинаково во все стороны с ускорением.

Откуда взялась эта энергия? Почему она имеет именно такое значение? Будет ли она впоследствии увеличиваться или уменьшаться? На все эти вопросы у нас нет никаких четких ответов, поэтому темная энергия еще долгое время будет оставаться одним из самых сложных вопросов природы!

t.me/different_angle