Темная материя

Примерно 30% массы Вселенной состоит из темной материи, которая называется темной, поскольку практически не излучает фотоны ни в каком диапазоне электромагнитного спектра. О существовании такого вида вещества астрономы подозревали еще в середине прошлого века, когда начали изучать вращение нашей и других галактик. Позже существование темной материи было обнаружено в скоплениях галактик, о чем свидетельствовали скорости отдельных галактик и температура горячего газа в скоплениях.
Наша Галактика представляет собой гигантскую звездную систему, состоящую из 150 млрд. звезд, а также межзвездного газа и пыли. Распределение звезд в ней можно сравнить с гигантским диском для метания, размер которого составляет примерно 100 тыс. световых лет, а толщина превышает 10 тыс. световых лет.

Звезды нашей Галактики вращаются вокруг ее центра, так же, как планеты Солнечной системы вокруг Солнца. Анализируя их движение, можно определять распределение гравитационного поля, точнее, гравитационного потенциала. Согласно теории гравитации Ньютона, поле создается массами (звездами), поэтому казалось, что распределение гравитационного потенциала должно следовать распределению звезд. Изучение движения звезд показало, что это не так. Следовательно, можно сделать два противоположных вывода. Первый - теория гравитации Ньютона, созданная на основе наблюдений движения тел в нашей Солнечной системе, не справедлива при переходе на системы больших размеров и масс, таких как галактики.
Второй вывод: не вся масса сосредоточена в звездах, а существует другой тип массы, который также является материалом, из которого построена наша Галактика, но он не проявляется при наблюдениях. Эта масса получила название темной материи.