скрытая масса

СКРЫТАЯ МАССА - труднонаблюдаемые формы вещества, выявляемые по их гравитац. воздействию на движение и структуру галактик, скоплений и сверхскоплений галактик. Предполагается, что существует несколько (два или более) видов С.м., отличающихся массой частиц и др. свойствами. Наиб. надёжно С. м. фиксируется в скоплениях галактик и в коронах отд. галактик. Надёжных наблюдат. данных о С. м. 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 темп-ры 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 С. м. в этой области не превосходит плотности видимого вещества, но может быть сравнима с ней. Попытки обнаружения С. м. в маломассивных галактиках пока не дали определ. результатов.

В космологии допущение С. м. (космологич. С. м.) 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 темп-ры микроволнового фонового излучения приводит к выводу, что полная плотность Вселеннойдолжна 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 С. м. Наиб. активно обсуждается возможность связать космологич. С.м. 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 ).С. м. галактик и скоплений галактик связана с более массивными частицами неизвестной природы. А. Г. Дорошкевич.

   <<      Предметный указатель      >>