Dark matter: How does it explain a star's speed? - Don Lincoln

Тёмная материя: как ею объясняется скорость звезды? — Дон Линкольн

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

Переводчик: Natalia Savvidi Редактор: Olga Dmitrochenkova

Of all the spectacles mankind has viewed through a telescope,

Среди всего того, что человечество наблюдало через телескоп,

there are few lovelier than a spiral galaxy.

мало что сравнится по красоте со спиральной галактикой.

Majestic whirlpools of stars, they rotate in a stately and predictable dance.

Величественные водовороты звёзд вращаются в величавом и предсказуемом танце.

The fact that we see many billions of them in our telescopes

Тот факт, что мы видим много миллиардов галактик через наши телескопы,

tells us they are both common and stable.

говорит о том, что они распространены и стабильны.

It is perhaps surprising that it is relatively easy to understand the inner workings of these cosmic pinwheels.

Как ни странно, понять внутреннюю работу этих космических завихрений довольно легко.

By combining physical principles worked out by Sir Isaac Newton in the late 17th century,

Комбинируя физические принципы, разработанные Ньютоном в конце XVII века,

with the observed amount of mass in a galaxy,

с наблюдаемым количеством массы в галактике,

scientists can calculate the rates at which these galaxies rotate.

учёные могут рассчитывать скорости вращения этих галактик

Using these techniques, astronomers predict how fast stars at different distances from the center of the galaxy should move.

и предсказывать скорости звёзд в зависимости от расстояния от центра галактики.

Stars very close to the center move slowly.

Звёзды вблизи центра движутся медленно,

That's because there is very little mass between them and the center of the galaxy to pull them along.

потому что между ними и центром галактики очень мало притягивающей массы.

Stars a bit further away move faster,

Звёзды немного подальше движутся быстрее,

because they are being pulled by all of the stars in between them and the center.

потому что их притягивают все звёзды, находящиеся между ними и центром.

As we get really far away, the stars are predicted to move slowly again.

А сильно удалённые звёзды опять должны двигаться медленно.

Their great distance reduces gravity to a gentle tug,

Их большая удалённость низводит гравитацию до лёгкого притяжения,

so they move leisurely in their orbits.

и они неспешно перемещаются по своим орбитам.

Knowing this, scientists looked at the galaxies and measured how fast stars were moving.

Зная это, учёные наблюдали галактики и измеряли, насколько быстро двигались звёзды.

To their surprise, they found that while the stars closer to the center of the galaxy behaved as predicted,

К своему удивлению, они обнаружили, что, хотя звёзды вблизи центра галактики

those further away moved far too quickly.

вели себя как и ожидалось, более удалённые двигались слишком быстро.

This observation was devastating to the tradtional theories of gravity and motion.

Это наблюдение было убийственным для традиционной теории гравитации и движения.

If the stars were moving as fast as their measurement suggested,

Если бы звёзды двигались так быстро, как было измерено,

galaxies should have torn themselves apart.

галактики должны были бы разлетаться на части.

It was a crisis, and astronomers and physicists scrambled to find a mistake in their calculation.

Это был кризис, и астрономы и физики бросились искать ошибку в своих расчётах.

Was Newton's theory of gravity wrong?

Может быть, теория гравитации Ньютона ошибочна?

Was his theory of motion wrong?

Или его теория движения?

Or was it possible that astronomers had incorrectly measured the galaxy's mass?

Или, может быть, астрономы неправильно оценили массу галактики?

All options were investigated, and all were ruled out. Except one.

Все варианты были рассмотрены, и все были исключены — за исключением одного.

Today, scientists believe that the answer lies in a previously unknown kind of matter, called dark matter.

Сейчас учёные объясняют это ранее неизвестным видом материи — тёмной материей.

This dark matter can be envisioned as a cloud which surrounds most galaxies.

Эту тёмную материю можно представить себе как облако, окружающее большинство галактик.

This matter is very unusual. It is affected by gravity,

Эта материя очень необычна. Гравитация на неё действует,

but it is invisible to visible light and all other forms of electromagnetic radiation.

но она невидима для видимого света и всех других форм электромагнитного излучения.

The name "dark matter" originates in this form of matter's inability to emit or absorb light.

Название «тёмная материя» происходит от этой неспособности материи

Dark matter adds to the gravity of the galaxy

испускать или поглощать свет. Она увеличивает гравитацию галактики

and explains the orbital speed of stars far from the galactic center.

и объясняет орбитальную скорость звёзд, удалённых от галактического центра.

Dark matter has not yet been directly observed,

Тёмная материя пока не наблюдалась непосредственно,

but scientists believe that it is likely to be real,

но учёные считают, что она может быть реальной,

mostly because the other options have been ruled out.

главным образом потому, что другие варианты были исключены.

Using dozens of approaches, astronomers and physicists continue to search for direct evidence

Разными способами астрономы и физики продолжают искать прямые доказательства

that would prove that the dark matter hypothesis is true.

правильности гипотезы о тёмной материи.

This question is one of the most important physics research questions of the 21st century.

Это один из наиболее важных вопросов в физике XXI века.