A'oa'oga e uiga i le Malosiaga Pogisa ma le Matā'upu Pogisa
O le atulaulau tatou te matauina—fetu, paneta, kesi i le va o fetu, ma aniva—e na o se vaega itiiti lava o le atulaulau. Talu mai le faaiuga o le seneturi lona 20, ua faateleina le talitonu o le au suʻesuʻe i le vateatea e faapea o le vaega aupito tele o le atulaulau e le o vaaia e i tatou. O upu e lua e masani ona tulaʻi mai i lenei talanoaga o le pogisa ma le malosi pogisa. O upu uma e lua e "pogisa" aua latou te le faʻasalalauina, mitiia, pe faʻaataina le malamalama i se auala e faigofie ona iloa; peitaʻi, o a latou matafaioi ma uiga e masalomia e matua eseese lava. O lenei tusiga o loʻo talanoaina ai aʻoaʻoga autu e uiga i le pogisa ma le malosi pogisa, o faʻamaoniga mataʻituina e lagolagoina ai, ma luʻitau o loʻo feagai pea ma le saienisi faʻaonaponei.
Aiseā e Manaʻomia ai e i Tatou le Manatu o le “Pogisa”?
I le vateatea, e tatau ona ogatasi a'oa'oga ma fa'amaumauga o mata'ituina. Pe a fuaina e le au su'esu'e fetu le saoasaoa o le fa'ata'amilosaga o aniva, le auala latou te pi'o ai le malamalama (gravitational lensing), ma mamanu o le fa'asalalauina o le la na totoe mai le Big Bang (Cosmic Microwave Background/CMB), o taunu'uga e fa'ailoa mai ai o lo'o i ai se "mea" e fa'aopoopo i ai le a'afiaga o le kalave ma le evolusione o le atulaulau. Ae o lena "mea" e foliga mai e le o se mea pupula e pei o fetu.
I le isi itu, i se fua tele o le vateatea, o matauga o le ituaiga Ia supernovae i le faaiuga o le 1990 na faaalia ai se mea moni e ofo ai: o le faalauteleina o le atulaulau e le o faagesegese, ae o le faatelevaveina. Ina ia faamatala lenei faatelevaveina, sa manaomia se vaega e iai le mamafa leaga lea sa tuleia le avanoa-taimi e faatelevaveina ma vave. O lenei vaega na mulimuli ane faaigoaina o le malosiaga pogisa.
Mea Pogisa: A'oa'oga Autū ma Fa'amaoniga
1. Pi'o Fa'ata'amilomilo o le Aneti
O se tasi o faʻamaoniga masani mo le pogisa e sau mai le fuaina o piʻo o le faʻataʻamilosaga o aniva faʻataʻamilomilo. E tusa ai ma le kalave a Newtonian, o le saoasaoa o fetu o loʻo taamilo i le ogatotonu o se aniva e tatau ona faʻaitiitia i le faʻateleina o le mamao mai le ogatotonu. Peitaʻi, o le faafeagai e matauina: o le saoasaoa e masani ona tumau maualuga ma "mafolafola" i fafo atu o le pito o le aniva. O loʻo faʻaalia ai o loʻo i ai le tele faʻaopoopo o loʻo salalau lautele, ma fausia ai se halo pogisa o loʻo siomia ai le aniva.
2. Tioata Kalave
Ae faimai foi fa'atatauga lautele, e punou e le mamafa le vateatea-taimi ina ia punou ai le malamalama e ui atu i tafatafa o se mamafa tele. I le tele o faiga fa'a-vateatea (fa'aputuga o aniva, aniva ta'itasi), o aafiaga o le tioata o le kalave e fa'ailoa mai ai se aofa'iga tele o le mamafa nai lo le mea e mafai ona fa'amatalaina e le mea pupula. O se fa'ata'ita'iga lauiloa o le Bullet Cluster, lea e vavae'ese ai le tufatufaina o le mamafa (e su'esu'eina e ala i le tioata o le kalave) mai le kesi vevela pupula (e va'aia i X-ave). O lenei mea e masani ona manatu o se lagolago malosi o le mea pogisa o se vaega moni, ae le na'o se manatu sese e uiga i le kalave.
3. Fa'asalalauga o le Tala'aga o le Vateatea (CMB) ma le Fa'atulagaga Tele
O le CMB e fa'asaoina se "fa'ailoga" o tulaga i le atulaulau anamua. O mamanu laiti o suiga i le CMB, pe a iloiloina, e maua ai ni fa'atatauga o le tuufaatasiga o le vateatea. O taunu'uga e ogatasi ma fa'ata'ita'iga e fa'ailoa mai ai o le atulaulau e aofia ai le tusa ma le ~5% o mea masani, ~27% o mea pogisa, ma le ~68% o le malosiaga pogisa (e mafai ona fesuisuia'i teisi fuainumera e fa'atatau i le fa'amaumauga). E fesoasoani fo'i mea pogisa e fa'amatala ai le auala e mafai ai e fausaga o le vateatea—mai aniva i filo tetele—ona fausia i se taimi vave e pei ona matauina.
Sui Tauva mo Mea Pogisa: Mai Vaega Fou i Pu Uliuli Muamua
O le talitonuga sili ona lauiloa o le dark matter e faapea o se ituaiga o mea i foliga o ni vaega laiti tatou te lei mauaina i le fisiki o vaega laiti.
1. WIMP (Vaivai Fegalegaleai o Vaega Tetele)
Sa avea muamua WIMP ma sui tauva sili ona lelei ona e mafai ona latou aliali mai i faʻataʻitaʻiga faʻalauteleina. fisiki o vaega laiti ma maua ai i se tulaga masani le mafiafia o le vateatea "sa'o" (e masani ona ta'ua o le "vavega WIMP"). Peita'i, o le tele o fa'ata'ita'iga tuusa'o o le iloa (e pei o le fa'aaogaina o masini iloa i lalo o le eleele) e le'i manuia i le mauaina o se fa'ailoga fa'atalitonuina.
2. Axion
O le axion o se vaega fa'ata'ita'i na mua'i fautuaina e foia ai se fa'afitauli i le a'oa'oga o fegalegaleaiga malolosi (QCD). E mafai ona matua mama lava axion ae matua tele lava, ma o lea e fesoasoani ai i le tele o le mamafa atoa ma galue o se mea pogisa "malulu".
3. Neutrinos mama
E le pei o neutrino masani e vaivai le fegalegaleai, e faigata ona iloa neutrino mama. Afai e iai, e mafai ona latou galulue e pei o se mea pogisa "mafanafana", e aʻafia ai le fausiaina o le fausaga i se fua faʻapitoa.
4. Mea fa'alelei ma mea laiti
Ua mafaufauina ni paneta e pei o ni paneta leaga, fetu vaivai, po o isi mea laiti (MACHO), ae o suʻesuʻega o le microlensing ua fautua mai ai e le lava lo latou tele e faamatala ai le pogisa o le mea. E iai foi le manatu o pu uliuli anamua (na fausia i le amataga o le atulaulau), ae o tapulaʻa o le matauina e faigata ai ona avea ma na o le pau lea o le faamalamalamaga mo mea pogisa uma.
Isi filifiliga: Suiga o le Kalave (MOND ma Uo)
Nai lo le faaopoopoina o “mea e le vaaia,” ua fautuaina e nisi saienitisi e faapea o lo tatou malamalama i le kalave i luga o se fua faatatau o le aniva e sese. O aʻoaʻoga e pei o le MOND (Modified Newtonian Dynamics) e suia tulafono a Newton mo ni faatelevavega laiti, ma mafai ai ona faamatalaina piʻo o le taamilosaga e aunoa ma se mea pogisa.
Peita’i, o le lu’itau tele mo a’oa’oga o le kalave ua suia o le fa’amatalaina lea o fa’amaoniga uma i le taimi e tasi—aemaise lava o mea e pei o le Bullet Cluster ma le tutusa o le CMB. Sa i ai ni atina’e fa’atatau o le MOND (e.g., TeVeS), ae o le taimi nei, o fa’ata’ita’iga o mea pogisa ua sili atu ona "atoatoa" i le fa’afetauiina o fa’amatalaga eseese.
Malosiaga Pogisa: O le ā lea mea ma aiseā ua manatu ai o loo i ai?
Ua fautuaina le malosiaga pogisa e faamatala ai le faatelevaveina o le faalauteleina o le atulaulau. I totonu o le faavae o le relativi lautele, o lenei faatelevaveina e mafai ona mafua mai i se vaega o le malosiaga e iai le mamafa leaga. I se faaupuga faigofie, o le tele o le malosiaga pogisa, o le vave foi lea o le faalauteleina o le vateatea i se fua faatatau o le vateatea.
O faʻamaoniga autu mo le malosiaga pogisa e aofia ai:
– O supernova ituaiga Ia e fai ma “moliga’o masani” mo le fuaina o mamao o le vateatea. O supernova mamao e foliga mai e le manino nai lo le mea e fa’amoemoeina pe afai e fa’agesegese le fa’alauteleina.
– O le CMB ma le baryon acoustic oscillations (BAO) e maua ai se “pule o le vateatea” mo le tulituliloaina o le talafaasolopito o le fa’alauteleina.
– O le tufatufa atu o fausaga tetele e aʻafia i fua faatatau o le faalautelega.
Le A'oa'oga o le Malosiaga Pogisa : Mai le Tumau o le Vateatea i le Quintessence
1. Fa'amautu o le Vateatea (Λ)
O le faʻamatalaga faigofie o le tumau o le vateatea a Einstein: o se malosiaga o le vacuum e tumau pea lona mafiafia i le aluga o taimi. O le faʻataʻitaʻiga masani o le vateatea faʻaonaponei e masani ona tusia o le ΛCDM, lea o le Λ o le malosiaga pogisa ma le CDM o le "malulu pogisa." O lenei faʻataʻitaʻiga e matua manuia lava i le faʻamatalaina o le tele o faʻamaumauga.
O le faʻafitauli: pe a taumafai le au fisiki e fuafua le malosiaga o le vacuum mai le quantum theory, e sili atu le tele o taunuuga nai lo le mea na matauina—e mafai ona matuā tele le eseesega. Ua taʻua lea o le faʻafitauli o le cosmological constant.
2. Quintessence
I lenei faʻataʻitaʻiga, o le malosi pogisa e lē o se mea e tumau, ae e mafua mai i se fanua scalar faʻa-dynamic e suia i le aluga o taimi. O lenei mea e mafai ai ona suia le mafiafia o le malosi pogisa, lea e mafai (i le teoria) ona faʻaitiitia le "mea uiga ese" o le tumau o le vateatea. Peitaʻi, e tatau ona faʻamatalaina ma le faʻaeteete lenei faʻataʻitaʻiga ina ia ʻalofia ai le feteenai o faʻamaumauga o loʻo matauina o loʻo faʻaalia ai amioga o le malosi pogisa e lata i se mea e tumau.
3. Malosiaga Pogisa “Phantom” ma le Suiga Fa'ale-aganu'u
O loʻo i ai ni faʻataʻitaʻiga e faʻatagaina ai le parakalafa o le tulaga o le malosi pogisa (w) e laʻititi ifo nai lo le -1 ("phantom"), e ono oʻo atu ai i ni tulaga ogaoga e pei o le Big Rip. O loʻo i ai foʻi ni auala e suia ai le aʻoaʻoga o le kalave i fua tetele (e.g., f(R) kalave) ina ia aliali mai le faʻavavevave e aunoa ma se vaega ese o le malosi pogisa.
Luʻitau ma Faʻatonuga mo Suʻesuʻega i le Lumanaʻi
E ui lava ua avea le ΛCDM ma faʻataʻitaʻiga "masani" o le cosmology, ae o loʻo tele fesili taua o loʻo tatala pea:
– O le ā le faasinomaga o vaega pogisa o le lalolagi? Aiseā ua lē iloa ai i totonu o le fale suʻesuʻe?
– Pe o se mea ea e tumau i le vateatea le malosiaga pogisa? Pe e suia i le aluga o taimi?
– Tete’e o le Hubble: o fua o le fua fa’atatau o le fa’alauteleina o le atulaulau (H0) mai le CMB ma fua fa’atatau i le lotoifale o nisi taimi e le tutusa lelei, ma fa’atupuina ai le avanoa o fisiki fou.
O loʻo faʻagasolo galuega faʻatino eseese e mataʻituina ma faʻataʻitaʻi e faʻatalanoaina ai lenei mea: suʻesuʻega tetele o aniva, fuaina saʻo o tioata kalave, masini suʻesuʻe o vaega fou, ma le faʻafanua auiliili o BAO. O loʻo fesoasoani foʻi le alualu i luma faʻakomepiuta i faʻataʻitaʻiga o le fausiaina o fausaga o le vateatea, ma le iloagofieina o tulaga o mea pogisa ma isi mea.
Fa'ato'a
O mea pogisa ma le malosiaga pogisa o ni manatu autū se lua e faʻafoliga ai lo tatou malamalamaga faʻaonaponei i le atulaulau. O mea pogisa e "vaʻaia" muamua lava e ala i lona faatosinaga o le kalave i luga o aniva ma faaputuga o aniva, ae o le malosiaga pogisa na tulaʻi mai ona o le manaʻoga e faʻamatalaina le faʻatelevaveina o le faʻalauteleina o le atulaulau. E ui e le o malamalama atoatoa i nei mea e lua, o le faʻataʻitaʻiga ΛCDM, lea e tuʻufaʻatasia ai mea e lua, ua faʻamaonia le manuia tele i le faʻafetauiina o le tele o matauga.
Ae o lenei manuia e le o le iʻuga lea o le tala. O le mea moni, o le "pogisa" o loʻo ufitia ai le tele o le vateatea o loʻo faʻailoa mai ai o loʻo i ai pea ni vaega o le fisiki faavae e leʻi maua. A o faʻamaʻai atili tekinolosi mataʻituina ma faʻateleina le maaleale o faʻataʻitaʻiga o vaega laiti, ua tatou latalata atu i le taliina o fesili tetele: o le mea pogisa o se vaega fou, o le malosiaga pogisa o se meatotino o le avanoa gaogao, pe e manaʻomia ona tatou toe iloilo lo tatou malamalama i le kalave lava ia.
