Има ли нови доказателства относно тъмната материя?

[scaner]

Ново изследване, публикувано от списание говори за интересни наблюдения, свързани с очаквано поведение на тъмната материя.

След близо 100 години учени може би са открили тъмна материя

Близо 100 години след като роденият в България швейцарски астроном Фриц Цвики предпага съществуването на тъмна материя, космическият телескоп "Ферми" на НАСА може би е предоставил първото пряко доказателство за нейното съществуване.

Загадъчната природа на тъмната материя

Тъмната материя съставлява приблизително 27% от Вселената, но досега бе невъзможно да се наблюдава директно, защото тя не взаимодейства с електромагнитното излъчване – нито абсорбира, нито отразява, нито излъчва светлина. Учените могат да я наблюдават само индиректно чрез гравитационните ѝ ефекти. Астрономите оттогава са изчислили, че всички големи галактики са вградени в огромни ореоли от тъмна материя, които се разширяват далеч отвъд границите на видимата материя в галактиките като ореоли на галактиките.

Съществува една възможност, която би довела до появата на светлина от тъмната материя. Ако частиците на тъмната материя се "анихилират", когато се срещнат и взаимодействат, подобно на това, което правят материята и нейният аналог антиматерия, тогава това би трябвало да произведе дъжд от частици, включително фотони от гама-лъчи, които, макар и невидими за нашите очи, биха могли да бъдат "видяни" от чувствителни космически гама-лъчеви телескопи. Една от предложените "самоанихилиращи се" частици, за които се предполага, че съставляват тъмната материя, са така наречените "слабо взаимодействащи масивни частици" или "WIMP" (Weakly Interacting Massive Particles).

Енергиен спектър на гама-лъчите на хало (точки от данни). Червените и сините линии представляват очаквания спектър на гама-лъчение, когато WIMP частиците анихилират, първоначално произвеждайки двойка дънни кварки (b) или двойка W бозони, и те съответстват добре на данните. Дънните кварки и W бозоните са известни елементарни частици, включени в стандартния модел на физиката на елементарните частици. Кредит: Tomonori Totani, The University of Tokyo

Откритието на уликите за анихилация на частици тъмна материя

Екип от изследователи, ръководен от професор Томонори Тотани (Tomonori Totani) от катедрата по астрономия в Токийския университет, с помощта на космическия апарат "Ферми" търси такива улики от гама-лъчи в регионите на Млечния път, където би трябвало да се събира тъмна материя, а именно в центъра на нашата галактика.

И Тотани смята, че най-накрая е открил такава сигнатура.

Професор Томонори Тотани открива гама-лъчи с енергия от 20 GeV (или 20 милиарда електронволта, изключително голямо количество енергия), образуващи структура, подобна на ореол, към центъра на Млечния път.

"Открихме гама-лъчи с фотонна енергия от 20 гигаелектронволта, простиращи се в ореоподобна структура към центъра на галактиката Млечен път. Гама-лъчевият компонент съвпада много добре с формата, очаквана от ореол от тъмна материя", каза Тотани.

Честотата на анихилация на WIMP, оценена от измерения интензитет на гама-лъчите, също попада в диапазона на теоретичните прогнози.

Карта на интензитета на гама-лъчите на халото, изключваща компоненти, различни от ореола, обхващаща приблизително 100 градуса в посока към галактическия център. Хоризонталната сива лента в централната област съответства на областта на галактическата равнина, която е изключена от анализа, за да се избегне силно астрофизично излъчване. Кредит: Tomonori Totani, The University of Tokyo

Наблюдаваният енергиен спектър е в съответствие с радиацията, предсказана от анихилацията на хипотетичните WIMP частици с маса приблизително 500 пъти по-голяма от тази на протона. 

Важно е да се отбележи, че тези измервания на гама-лъчи не се обясняват лесно с други, по-често срещани астрономически явления или гама-лъчеви емисии. Следователно, Тотани счита тези данни за силен индикатор за гама-лъчева емисия от тъмна материя, която се търси от много години.

Следващи стъпки и научна проверка

Въпреки че Тотани е уверен, че измерванията му откриват частици тъмна материя, резултатите трябва да бъдат проверени от независими изследователи. Допълнителни доказателства биха могли да дойдат от откриването на подобни гама-лъчи в галактиките джуджета в ореола на Млечния път.

"Ако това се потвърди, доколкото знам, това ще означава, че човечеството е "видяло" тъмната материя за първи път. И ще се окаже, че тъмната материя е нова частица, която не е включена в настоящия Стандартен модел на физиката на елементарните частици", заявява проф. Тотани.

Справка: Tomonori Totani, "20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation," Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (IOPscience): November 26, 2025, doi: 10.1088/1475-7516/2025/11/080.

Източници: 

Scientists may have finally 'seen' dark matter for the 1st time, space.com

After nearly 100 years, scientists may have detected dark matter, The University of Tokyo

 

[Шпага]

Но ето и едно противоположно становище :

"Нов модел предполага, че тъмната материя и тъмната енергия може да не са реални обекти, а ефекти от променящи се физически константи. Новият подход обяснява без екзотична материя въртенето на галактиките, а също и свръхновите, галактическите клъстери и космическия микровълнов фон. Но предизвикателствата остават: галактиките са сложни и все още няма преки доказателства, които да показват, че фундаменталните константи наистина варират.

Най-озадачаващите загадки на Вселената - тъмната материя и тъмната енергия, които заедно уж представляват 95% от всичко съществуващо - могат да бъдат обяснени без да се прибягва до невидими частици или сили. Това твърди изследване на физик от Университета в Отава.

Изследването на Раджендра Гупта (Rajendra Gupta), публикувано в списанието Galaxies, предполага, че това, което астрономите приписват на невидимата тъмна материя в продължение на близо век, може вместо това да е резултат от отслабването на фундаменталните сили на природата с разширяването на Вселената. Ако е вярно, това може да означава, че учените са търсили частици, които не са необходими за обяснение на данните.

Тъмната материя е предложена за първи път през 30-те години на миналия век, когато астрономите забелязват, че галактиките се въртят твърде бързо. Външните им краища би трябвало да се разпръскват, ако се вземе предвид само видимата материя, но те се държат заедно, сякаш са схванати от невидимо гравитационно лепило. Тъмната енергия се появява през 90-те години на миналия век, когато наблюденията показват, че разширяването на Вселената се ускорява. Заедно тези мистериозни компоненти сега доминират в космологичните модели - тъмната енергия е приблизително 68% от Вселената, а тъмната материя - 27%. Нормалната материя представлява едва 5%.

Моделът на Гупта ги интерпретира по нов начин като странични ефекти от еволюиращите константи.

Когато константите всъщност не са константи

В основата на това алтернативно обяснение се крие една радикална идея: скоростта на светлината, гравитационната константа и други основни стойности на физиката всъщност не са постоянни, а еволюират с разширяването на Вселената.

Когато Гупта включва тези "съвместно вариращи (ковариращи) константи на взаимодействията" (covarying coupling constants или ССС) в уравненията на Айнщайн , които описват космическото разширение, се появяват членове на уравненията, които се държат математически идентично с тъмната материя и тъмната енергия. Изследователят ги нарича "алфа-материя" и "алфа-енергия", кръстени на параметъра, който определя как се променят константите.

Ето тук започва да става интересно въртенето на галактиките. В региони с висока концентрация на обикновена материя, като центъра на галактиката, алфа параметърът клони към нула, което означава, че важи само нормалната физика. Но във външните, по-малко плътни региони на галактиките, алфа се увеличава и ефектите на алфа-материята стават ясно изразени. Това създава допълнително гравитационно привличане, което имитира действието на тъмната материя, карайки външните звезди да се движат по-бързо, отколкото предвиждат само законите на Нютон.

Гупта тества тази теоретична рамка спрямо ротационни криви от базата данни SPARC, която съдържа висококачествени измервания на 175 галактики. За всяка галактика моделът изисква определяне само на един параметър: "плътност на изключване", където се осъществява преходът от доминиране на нормалната материя към влияние на алфа-материята.

 

 

Спирална галактика NGC 3198. Физиците отдавна смятат, че Вселената е частично съставена от тъмна материя и тъмна енергия. Възможно ли е всичко това да е илюзия? Кредит: Wikimedia Commons

Тестване върху реални галактики..."

и т. н.

 

https://nauka.offnews.bg/kosmos/tamnata-materia-i-tamnata-energia-mozhe-da-sa-iliuzii-sazdadeni-ot-va-202385.html

[Сизиф]

On 13.05.2026 г. at 11:43, Шпага said:

Но ето и едно противоположно становище :

"Нов модел предполага, че тъмната материя и тъмната енергия може да не са реални обекти, а ефекти от променящи се физически константи. Новият подход обяснява без екзотична материя въртенето на галактиките, а също и свръхновите, галактическите клъстери и космическия микровълнов фон. Но предизвикателствата остават: галактиките са сложни и все още няма преки доказателства, които да показват, че фундаменталните константи наистина варират.

Най-озадачаващите загадки на Вселената - тъмната материя и тъмната енергия, които заедно уж представляват 95% от всичко съществуващо - могат да бъдат обяснени без да се прибягва до невидими частици или сили. Това твърди изследване на физик от Университета в Отава.

Изследването на Раджендра Гупта (Rajendra Gupta), публикувано в списанието Galaxies, предполага, че това, което астрономите приписват на невидимата тъмна материя в продължение на близо век, може вместо това да е резултат от отслабването на фундаменталните сили на природата с разширяването на Вселената. Ако е вярно, това може да означава, че учените са търсили частици, които не са необходими за обяснение на данните.

Тъмната материя е предложена за първи път през 30-те години на миналия век, когато астрономите забелязват, че галактиките се въртят твърде бързо. Външните им краища би трябвало да се разпръскват, ако се вземе предвид само видимата материя, но те се държат заедно, сякаш са схванати от невидимо гравитационно лепило. Тъмната енергия се появява през 90-те години на миналия век, когато наблюденията показват, че разширяването на Вселената се ускорява. Заедно тези мистериозни компоненти сега доминират в космологичните модели - тъмната енергия е приблизително 68% от Вселената, а тъмната материя - 27%. Нормалната материя представлява едва 5%.

Моделът на Гупта ги интерпретира по нов начин като странични ефекти от еволюиращите константи.

Когато константите всъщност не са константи

В основата на това алтернативно обяснение се крие една радикална идея: скоростта на светлината, гравитационната константа и други основни стойности на физиката всъщност не са постоянни, а еволюират с разширяването на Вселената.

Когато Гупта включва тези "съвместно вариращи (ковариращи) константи на взаимодействията" (covarying coupling constants или ССС) в уравненията на Айнщайн , които описват космическото разширение, се появяват членове на уравненията, които се държат математически идентично с тъмната материя и тъмната енергия. Изследователят ги нарича "алфа-материя" и "алфа-енергия", кръстени на параметъра, който определя как се променят константите.

Ето тук започва да става интересно въртенето на галактиките. В региони с висока концентрация на обикновена материя, като центъра на галактиката, алфа параметърът клони към нула, което означава, че важи само нормалната физика. Но във външните, по-малко плътни региони на галактиките, алфа се увеличава и ефектите на алфа-материята стават ясно изразени. Това създава допълнително гравитационно привличане, което имитира действието на тъмната материя, карайки външните звезди да се движат по-бързо, отколкото предвиждат само законите на Нютон.

Гупта тества тази теоретична рамка спрямо ротационни криви от базата данни SPARC, която съдържа висококачествени измервания на 175 галактики. За всяка галактика моделът изисква определяне само на един параметър: "плътност на изключване", където се осъществява преходът от доминиране на нормалната материя към влияние на алфа-материята.

 

 

Спирална галактика NGC 3198. Физиците отдавна смятат, че Вселената е частично съставена от тъмна материя и тъмна енергия. Възможно ли е всичко това да е илюзия? Кредит: Wikimedia Commons

Тестване върху реални галактики..."

и т. н.

 

https://nauka.offnews.bg/kosmos/tamnata-materia-i-tamnata-energia-mozhe-da-sa-iliuzii-sazdadeni-ot-va-202385.html

Много модели станаха вече напоследък а все още нищо не е доказано, физиката клони вече към фантазии и аз съм скептичен дали изобщо в бъдеще ще бъде доказано нещо. Ето и константата на Хъбъл не е константа вече в класическият смисъл.

"" 

Константата на Хъбъл (\(H_{0}\)) всъщност НЕ е постоянна величина във времето, а се променя заедно с еволюцията на Вселената. Тя се нарича „константа“ единствено защото в даден конкретен момент от космологичното време има еднаква стойност за всички посоки в пространството. Правилното физическо понятие за нейната променлива природа е параметър на Хъбъл (\(H\)).

Защо се променя във времето?

• Гравитационно спиране: Привличането между материята във Вселената се опитва да забави нейното разширяване, което променя скоростта с течение на времето.
• Тъмна енергия: Преди около 5 милиарда години тъмната енергия започва да доминира, карайки Вселената да се разширява ускорено.
• Текуща стойност: Индексът „0“ в \(H_{0}\) обозначава стойността на параметъра точно в сегашната космологична епоха. [1]

„Напрежението на Хъбъл“ (Космологичната криза)

Съвременната астрофизика е изправена пред огромен парадокс. Когато учените измерват константата за различните периоди от историята на Вселената, те получават несъвместими резултати:

• Ранна Вселена (Метод на реликвовото лъчение): Измерванията на сателита „Планк“ показват по-бавна скорост от около \(67.4 \text{ km/s/Mpc}\).
• Сегашна Вселена (Локални измервания): Наблюденията на космическия телескоп „Хъбъл“ и новия „Джеймс Уеб“ чрез пулсиращи звезди (Цефеиди) и свръхнови показват по-бърза скорост от около \(73 \text{ km/s/Mpc}\). [1, 2, 3]

Това статистически значимо разминаване подсказва, че стандартният модел на космологията може да е непълен и да съществува непозната досега физика. [1, 2]""

 

Ето и някои обяснения за напрежението на Хъбъл които са също доста хипотетични.

""

Физиците предлагат радикални промени в стандартния космологичен модел (\(\Lambda\text{CDM}\)), за да обяснят напрежението на Хъбъл. Тъй като прецизните данни от космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) и новите измервания чрез гравитационни лещи от 2025/2026 г. потвърждават, че разминаването не е грешка в уредите, учените търсят отговори в три основни направления:

1. Променяща се („динамична“) тъмна енергия

• Проблемът: В текущия модел тъмната енергия е константа (\(\Lambda \)), която не променя гъстотата си във времето.
• Новото решение: Хипотезата за „Ранна тъмна енергия“ (Early Dark Energy) гласи, че за кратко време преди Големия взрив е имало допълнителен тласък на енергия. Това е накарало ранната Вселена да се разшири малко по-бързо, променяйки изчисленията на реликвовото лъчение. Последните данни от инструмента DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) също подкрепят модели, в които тъмната енергия е еволюирала във времето. [1, 2, 3]

2. Нови екзотични частици (Тъмна радиация)

• Проблемът: Моделът ни за ранната Вселена включва само познатите фотони, протони, електрони и стандартни неутрино.
• Новото решение: Предполага се съществуването на стерилни неутрино или нови безмасови частици, наречени „тъмна радиация“. Тези неоткрити още елементи биха увеличили радиационния натиск в младата Вселена. Така тя би се разширявала по-бързо в началото, запълвайки математическата празнота между двете измервания. [1]

3. Модифицирана гравитация (Отвъд Айнщайн)

• Проблемът: Общата теория на относителността на Айнщайн работи перфектно в рамките на Слънчевата система, но може да се „пречупва“ на мащаби от милиарди светлинни години.
• Новото решение: Теориите за модифицирана гравитация предлагат идеята, че силата на гравитационното привличане отслабва или се променя на огромни космологични разстояния. Това би променило начина, по който изчисляваме скоростта на разширяване на пространството. [1]

Алтернатива: Може би живеем в „космически мехур“?

Някои астрофизици предлагат хипотезата, че Млечният път се намира в локален регион с по-ниска плътност (гигантски космически мехур, наречен „Локален войд“). Тъй като около нас има по-малко материя, която да спира разширяването с гравитацията си, нашият регион се разширява по-бързо от средното за Вселената. [1]""

 

[scaner]

On 13.05.2026 г. at 11:43, Шпага said:

Ето тук започва да става интересно въртенето на галактиките. В региони с висока концентрация на обикновена материя, като центъра на галактиката, алфа параметърът клони към нула, което означава, че важи само нормалната физика. Но във външните, по-малко плътни региони на галактиките, алфа се увеличава и ефектите на алфа-материята стават ясно изразени. Това създава допълнително гравитационно привличане, което имитира действието на тъмната материя, карайки външните звезди да се движат по-бързо, отколкото предвиждат само законите на Нютон.

Твърде хубаво за да е истина 

В последните години се откриват галактики, които на практика не съдържат тъмна материя. Тоест въртенето на звездите в тях се обяснява напълно само от наблюдаемата барионна материя.

Първият подобен обект, с кодово име NGC1052-DF2, е открит още 2017 г. Статията е публикувана в списанието Nature. Популярно за това разказва BBC.

В последствие започват да се откриват и други подобни галактики. Например AGC 114905 (2021 г.).

Ето статия в която се обсъжда галактиката AGC 242019 и още няколко кандидата.

Най-важната характеристика на тези галактики е, че техният пример може да докаже реалността на тъмната материя, която е предсказана теоретично, но не е наблюдавана емпирично от учените.

Алтернативното обяснение за това, което наричаме тъмна материя (както в посочената от тебе статия), би могло да се състои в това, че това е някакъв необясним гравитационен ефект на видимата материя. В такъв случай обаче този ефект би бил наблюдаван и в споменатите галактики.

Всичко това може да има смисъл само при условие, че тъмната материя – присъстваща или отсъстваща в галактиката – съществува отделно от обикновената материя, а не е функция от общоприложими уравнения (тоест поведението на барионната материя). Впрочем, има и галактики състоящи се на над 99% само от тъмна материя, с много малко барионна (например ТУК). Те също нарушават обяснения за тъмната енергия като горните.