Номер 3, страница 214 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

3. Каким свойством обладает «темная материя»?

Темная материя — это гипотетическая форма материи, которая не испускает, не поглощает и не отражает электромагнитное излучение, что делает ее невидимой для прямых наблюдений. Ее существование выводится из гравитационных эффектов, которые она оказывает на видимое вещество, излучение и крупномасштабную структуру Вселенной. Считается, что темная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной и около 27% всей ее массы-энергии.

Основным и наиболее достоверно установленным свойством темной материи является ее участие в гравитационном взаимодействии. Она обладает массой, поэтому создает гравитацию и подвержена ее влиянию, как и обычное вещество. Доказательства этого свойства многочисленны:
- Кривые вращения галактик: Скорости звезд на окраинах спиральных галактик аномально высоки и не соответствуют массе видимого вещества. Это объясняется наличием массивного невидимого гало из темной материи.
- Гравитационное линзирование: Массивные скопления галактик изгибают свет от фоновых объектов значительно сильнее, чем можно было бы ожидать, исходя из их видимой массы. Это указывает на присутствие огромной дополнительной, невидимой массы.
- Структура Вселенной: Компьютерные симуляции показывают, что наблюдаемая крупномасштабная структура (космическая паутина из скоплений галактик) не могла бы сформироваться за время существования Вселенной без гравитационного "каркаса" из темной материи.

Другое фундаментальное свойство — отсутствие (или чрезвычайно слабое) электромагнитного взаимодействия. Именно поэтому материя называется "темной". Она не взаимодействует со светом, что делает ее невидимой для всех типов телескопов, от радиотелескопов до гамма-обсерваторий.

Исходя из наблюдений и теоретических моделей, темной материи приписывают и другие свойства:
- Она не участвует в сильном ядерном взаимодействии, иначе она бы взаимодействовала с протонами и нейтронами, формируя аномальные атомные ядра.
- Предполагается, что она является "холодной" (Cold Dark Matter, CDM), то есть состоит из частиц, движущихся с нерелятивистскими скоростями. Это свойство является ключевым в стандартной космологической модели ($\Lambda$CDM) и необходимо для объяснения формирования галактик и их скоплений.

Ответ: Главное свойство темной материи — это ее способность участвовать в гравитационном взаимодействии (она обладает массой), при этом она не взаимодействует или чрезвычайно слабо взаимодействует с электромагнитным излучением (что делает ее невидимой, "темной"). Также предполагается, что она не участвует в сильном ядерном взаимодействии и является "холодной" (состоит из медленно движущихся частиц).