Saya tidak pernah mengerti teori di balik mengapa materi gelap dan energi gelap ada. Saya tahu ini ada hubungannya dengan tarikan gravitasi yang lebih kuat dari yang kita hitung, HARUSkah seseorang menjelaskan hal ini dengan lebih detail?
Beberapa tambahan pada jawaban MBR:
Faktanya, kita tidak tahu bahwa materi gelap dan energi gelap memang ada, tetapi kita memiliki petunjuk tidak langsung. Anda akan sering melihat klaim bahwa materi gelap dan energi gelap adalah dua masalah utama kosmologi saat ini, termasuk oleh para astronom profesional, tetapi ini adalah kesalahpahaman epistemologis: Anda tidak dapat menyebut hipotesis masalah .
Saat ini kami memiliki beberapa anomali pengamatan (seperti yang didefinisikan per T. Kuhn): yaitu kurva rotasi galaksi, luminositas supernova, spektrum daya CMB ... (dan beberapa hal tambahan seperti sulitnya mengukur G atau mendeteksi langsung gelombang gravitasi).
Menurut sejarah sains, kami memiliki 3 cara untuk mengatasi anomali ini:
Materi gelap dan energi gelap adalah dua pendekatan ontologis yang tampaknya bekerja cukup baik: dengan menambahkan dua komponen sederhana, kita dapat menyesuaikan berbagai pengamatan. Inilah sebabnya mengapa para astronom menyukai mereka: modelisasi mereka relatif mudah dan memungkinkan untuk menyesuaikan semuanya dengan baik. Tetapi untuk saat ini kita tidak tahu sifatnya.
Ada yang mengatakan bahwa dengan WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) dan observatorium ruang Planck kita telah memasuki era kosmologi presisi: tetapi ini hanya benar jika paradigma kita tentang pendekatan dark matter / dark energy benar. Jika ini bukan masalahnya, saat ini kami tidak menafsirkan dengan benar apa yang kami ukur, tetapi pada akhirnya tindakan yang lebih akurat dapat mengarah pada pandangan yang lebih baik tentang anomali kosmologis saat ini.
Jadi materi gelap dan energi gelap adalah dua pendekatan elegan dan minimalis untuk beberapa masalah mendasar. Ini adalah topik yang sangat panas dalam kosmologi, tetapi kita mungkin menyadari, suatu hari, bahwa kita hanya memiliki masalah karena paradigma kita saat ini keliru.
Materi gelap dan energi gelap adalah dua hal yang berbeda, akuntansi untuk pengamatan yang berbeda.
Materi gelap :
Materi gelap diperlukan untuk menjelaskan, antara lain, kurva rotasi galaksi. Kita dapat mengharapkan kurva rotasi ini berkurang pada jari-jari besar (karena kita harus mengharapkan rotasi keplerian untuk galaksi), dan bukan itu masalahnya, kurva rotasi datar, yang menyumbang "massa tersembunyi" dalam galaksi untuk mempertahankan rotasi seperti itu pola, itu adalah materi gelap. Materi gelap juga menjelaskan beberapa properti gugusan galaksi, dan fluktuasi CMB.
Energi gelap :
Energi gelap diperlukan untuk menjelaskan percepatan ekspansi Semesta. Ekspansi ini sebagian besar diukur menggunakan supernova Tipe Ia (supernova termonuklir, yang merupakan hasil dari pertambahan materi katai putih dan mencapai massa Chandrasekhar) yang merupakan "lilin standar". Besarnya absolut dari benda-benda ini dianggap terkenal, jadi jika Anda mengamati mereka di Alam Semesta, Anda dapat dengan mudah menyimpulkan jaraknya dari pergeseran merah. Pengamatan ini menunjukkan perluasan dipercepat dari Semesta (dengan ekspansi, kami berarti bahwa jarak relatif antara dua galaksi jauh meningkat, jarak di Alam Semesta lokal tidak terpengaruh). Untuk menjelaskan percepatan ini, kita perlu energi yang didistribusikan secara seragam di Semesta, yaitu energi gelap.
Jangan bingung:
Energi gelap dan materi gelap tidak dapat salah satu dengan yang lain, karena energi gelap terdistribusi secara seragam di Semesta, sedangkan materi gelap mengikuti beberapa distribusi (umumnya lebih atau kurang terdistribusi dengan materi).
Kata terakhir:
Akhirnya, "materi gelap" dan "energi gelap" sebagian besar adalah kata-kata untuk menandai ketidaktahuan kita pada pengamatan ini yang tidak dapat dijelaskan oleh hukum fisika standar. Itulah sebabnya ada pekerjaan yang intens pada subjek ini, untuk mencoba mengkarakterisasi hal-hal gelap ini dengan lebih baik dan untuk memahami apa yang mereka bisa.
sumber
Hal lain tentang energi gelap:
Orang-orang memiliki ide yang cukup bagus bahwa energi gelap ada karena, ketika Anda memetakan ekspansi dua objek di alam semesta dari waktu ke waktu, dari asalnya, ada kurva lonceng. Pada dasarnya, kecepatan ekspansi alam semesta dimulai lebih cepat, daripada melambat, dan baru-baru ini (atau setidaknya relatif), ekspansi telah melaju kembali. Ini menyiratkan bahwa ketika Alam Semesta dimulai, ia meluas dengan cepat, dan ketika momentum ini mulai menandakan, gravitasi mulai menyatukan segala sesuatu. Namun, untuk menjelaskan percepatan ekspansi baru-baru ini, harus ada kekuatan yang telah meningkat dalam kekuatan dari waktu ke waktu dan telah mampu menyebabkan percepatan ekspansi (semua ini terjadi di antara galaksi, di daerah seperti sistem tata surya dan galaksi, gravitasi adalah terlalu kuat untuk terpengaruh). Diyakini bahwa ketika alam semesta mengembang, energi gelap meningkat secara seragam untuk menempati ruang baru. Ini berarti bahwa energi gelap meningkat, sehingga mempercepat ekspansi.
Kita tahu bahwa alam semesta mengembang karena pergeseran merah. Pada dasarnya, ketika cahaya melintasi alam semesta, alam semesta mengembang. Jarak yang cukup jauh, cahaya akan secara nyata kehilangan energi, sehingga cahaya ungu akan jatuh ke arah merah (karena itu namanya red shift). Ini karena, dilihat dari alam semesta kita yang mengembang, cahaya tampak kehilangan energi, ketika benar-benar harus bergerak lebih jauh ketika ruang mengembang.
Adapun materi gelap, singkatnya, kita tahu bahwa ada sesuatu yang memiliki gravitasi yang tidak dapat kita deteksi sebaliknya. Materi gelap, tidak seperti energi gelap, tidak seragam. Ini membentuk formasi seperti untaian, yang sesuai dengan formasi seperti untaian galaksi.
sumber