День темной материи
Dark Matter Day

День темной материи или Dark Matter Day отмечается ежегодно 31 октября.  В истории науки встречались ситуации, когда движение небесных тел отклонялось от законов небесной механики, как правило, это явление находило объяснение в существовании неизвестного материального тела или нескольких тел. Именно так были открыты планета Нептун и звезда Сириус B. В 1922 году астрономы Джеймс Джинс и Якобус Каптейн исследовали движение звезд в нашей Галактике и пришли к выводу, что большая часть вещества в галактике невидима, в этих работах, вероятно, впервые появился термин «темная материя».

Широкое распространение термин получил после работ Фрица Цвикки, который употребил его в 1933 году в своей работе. Цвикки измерил радиальные скорости восьми галактик в скоплении Кома и обнаружил, что для устойчивости скопления приходится предположить, что его полная масса в десятки раз больше, чем масса входящих в него звезд. Вскоре другие астрономы пришли к таким же выводам для многих других галактик.

Особенный интерес вызвала туманность Андромеды - скорость вращения звезд вокруг ее центра не уменьшалась, как предсказывала небесная механика, обратно пропорционально, а оставалась почти постоянной. Это могло означать, что галактика на всем своем протяжении содержит значительную массу невидимого вещества.

Начиная с 1960-х годов, когда начался бурный прогресс наблюдательных средств астрономии, число аргументов в пользу существования темной материи быстро росло. При этом оценки ее параметров, полученные из разных источников, в целом согласуются между собой.

Большой вклад внесли в конце 1960-х и начале 1970-х годов астрономы Вера Рубин из Института Карнеги и Кент Форд - они были первыми, кто провел точные и надежные вычисления, указывающие на наличие темной материи. Они работали с новым, более чувствительным спектрографом, который мог гораздо точнее измерять скорость вращения диска спиральных галактик даже при виде «с ребра».

Рубин и Форд заявили на конференции Американского астрономического общества в 1975 году об открытии: большинство звезд в спиральных галактиках двигаются по орбитам примерно с одинаковой угловой скоростью, что приводит к мысли, что плотность массы в галактиках одинакова и для тех регионов, где находится большинство звезд, и для тех регионов, где звезд мало. Похожий вывод был сделан независимо в 1978 году. В 1980 году работа Рубин была окончательно признана астрономическим сообществом.

Интересно, что сама Вера Рубин предпочитала модифицированную ньютоновскую динамику как причину найденного ей эффекта, замечая: «Если бы я выбирала, то я бы хотела открыть, что это именно ньютоновские законы должны быть изменены для правильного описания гравитационных взаимодействий на больших расстояниях. Это более привлекательно, чем Вселенная, наполненная новым типом субъядерных частиц».

В последний день октября на тему темной материи проводятся всевозможные лекции и круглые столы, где собираются фанаты астрономии и физики, желающие понять природу этого загадочного явления. У проекта есть даже свой сайт, где рассказывается о проводимых встречах и дискуссиях.