Правда ли, что темная материя была обнаружена при изучении скорости вращения галактик?

Судя по вашим вопросам, вы, возможно, упускаете здесь связь между распределением массы галактики и скоростью вращения.

Самый простой способ получить предсказание для тангенциальной составляющей скорости — это рассмотреть проблему Кеплера, т. е. центральная масса, доминирующая над другой меньшей массой, вращающейся вокруг нее.
закон силы Ньютона$\vec F = m \dot{\vec{v}}$связывает ускорение и действующую силу, которая задается силой тяжести.
Затем все действующие силы суммируются, чтобы изменить скорость пробной частицы.$\dot{\vec{v}} = \sum_i \frac{\vec F_i}{m}$.

Затем мы получаем ряд случаев, в зависимости от того, сколько слагаемых имеется и как они распределены в пространстве:

• Проблема Кеплера: только один центральный$F_i$существует, что определяет поведение системы. Для круговой орбиты получается известная тангенциальная скорость$v_t = \sqrt{\frac{GM}{r}}$, с$M$масса центрального объекта и$r$расстояние от него.
• Галактика: В галактике видимое распределение массы сильно отличается от звездной системы. Он расположен на более равном расстоянии друг от друга и, таким образом, дает пик в$v_t$а затем снова уменьшение, после того, как человек удаляется от большей части массы. Однако этого не наблюдается, и вычисление измеренных скоростей видимой массы в обратном направлении к истинному распределению массы приводит к постулированию темной материи.

Связанная с этим проблема - вириализация скоплений галактик. Когда группа массовых частиц достаточно долго взаимодействует друг с другом под действием гравитации, в данном случае это галактики, их усредненная кинетическая энергия$<T> = <\frac{1}{2}mv^2>$становится половиной доступной гравитационной потенциальной энергии$<V>$. Таким образом, в предположении вириального равновесия можно измерить полную массу в системе, измерив дисперсию скоростей. Поскольку скопления галактик являются очень старыми объектами, обычно предполагается, что они демонстрируют это равновесие. Отклонения от этого все еще продолжаются исследования, и по причинам, которые я не помню, Млечный Путь обычно не считается вириализованным.
Цвикки в 1933 году понял, что тогда скопление Кома должно содержать в 400 раз больше наблюдаемой массы, чтобы объяснить наблюдаемую дисперсию скорости.