Vật chất tối

Dụng cụ

• Mô hình thiên hà xoắn ốc với halo vật chất tối
• Thanh trượt khối lượng halo và góc nhìn
• Đồ thị đường cong quay V(r) và bảng đọc

Các bước tiến hành

1. Quan sát đường cong quay

   Đặt "Khối lượng halo" thấp (≈1) và xem đường cong V(r): ngoài vùng đĩa sáng, vận tốc giảm gần như $V_c \propto r^{-1/2}$ vì hầu hết khối lượng đã nằm trong bán kính đó. Đọc bảng đọc để ghi giá trị ở vài bán kính.

2. Tăng khối lượng halo

   Từ từ tăng "Khối lượng halo" và theo dõi đường cong phẳng dần ở ngoại vi. Với halo $M(<r) \propto r$, từ $V_c^2 = GM(<r)/r$ suy ra $V_c \approx$ hằng số. So sánh điểm cuối đường cong ở 3 mức halo khác nhau — đây chính là "bằng chứng vật chất tối" trong thiên hà.

3. Đổi góc nhìn và tổng hợp

   Kéo "Góc nhìn" để xem thiên hà nghiêng/cạnh: vận tốc đo được qua Doppler là hình chiếu $v\sin i$, nên thiên hà mặt-đối-mặt không cho đường cong quay. Bấm "Tạm dừng", dự đoán: nếu vật chất tối gồm vật phát sáng (sao mờ, khí) thì đường cong có phẳng không? Kết luận phân phối khối lượng khác phân phối ánh sáng.

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện