暗物質是什麼?人類是怎麼發現它的存在?它在宇宙中起什麼作用?

在20世紀90年代,宇宙實際上是建立起來的。同時,由於宇宙實際上是由幾十億個天體組成的,重力將所有物質聚集在一起以減緩膨脹,膨脹速度會隨著時間的推移而減慢。事實上,這並沒有發生。與天文學家的觀點相反,1998年用哈勃望遠鏡觀測到的遙遠的超新星實際上表明膨脹率實際上在增加!

蟹狀星雲是一個與1054超新星有關的脈衝星風星雲

當科學家們無法對預期的膨脹模型的巨大變化負責時,一種叫做“暗物質”的神秘事物將出現在天空的指令碼中。

暗物質

圖解:這張圖片顯示了至少四個星系團之間的複雜碰撞。天文學家稱之為潘多拉星團,因為所有不同的結構都可以在其中找到。這種從未出現過的奇怪效應,顯然是由於這種效應。

暗物質最值得注意的是你不知道它是什麼!這是驚人的,因為超過27%的可觀測宇宙是由暗物質組成的!人們已經提出了許多解釋暗物質存在的思想和假說。讓我們看看

在處理“傳統”事物時,我們透過觀察、計算和分析相關引數來確定基本屬性。但是對於暗物質,這種傳統的方法是不可行的。與傳統的方法不同,它甚至不知道在處理暗物質時是否能看到暗物質。因此,研究人員首先透過移除非暗物質來確定什麼是暗物質。

暗物質不發出冷光,它是“暗的”

乍一看,這似乎很容易。然而,當天文學家與普遍存在的“怪異事物”混淆,在天文計算中出錯時,這些理想可能帶來“暗”問題。它也讓人們安心。

換句話說,科學家稱之為“暗物質”,因為他們知道這種異常現象的一個無法解釋的原因,但他們不知道它是否是暗的。現在我們知道暗物質應該是暗的,因為我們在太空中看到的總物質(即我們看到的物質)非常小,只佔所有物質的27%。

暗物質不是反物質

暗物質通常與反物質混合,但天文學家知道暗物質不是反物質。反物質和物質接觸後會自毀並釋放大量伽馬射線。在如此大量的暗物質中,我們還沒有找到唯一的伽馬射線,所以我們可以排除反物質的可能性。

不是反物質

它不是由可見物質的暗塵雲形成的。

暗物質不容易看到。有些人可能認為暗物質是由重子(重子)組成的,重子是由普通物質的暗塵雲(因此是“看不見的”)組成的,由原子中的粒子組成,這些粒子由三個夸克與強大的核力相互作用而成。但如果這是真的,那就不是真的,因為它可以用同樣的方法探測黑洞,而且它還可以吸收透過重子的黑雲。

暗物質不是星系大小的黑洞

天文學家確信暗物質不是一個星系大小的黑洞,它來自於許多我們可以觀察到的道德引力透鏡。這是引力透鏡的一個顯著例子:

說明:黑洞引力透鏡-由於引力透鏡,黑洞扭曲了背景中的星系影象

由於光通量太大(重力透鏡),暗物質佔可觀測宇宙的27%,重力透鏡比現在能看到的更多。

暗物質可以由什麼構成?

關於暗物質的組成有許多假說,每一種假說在描述與暗物質有關的天文觀測時都有其優缺點。

重元素暗物質團實際上可能由重子物質組成,但支援這樣一種觀點,即它們應該是小棕矮星(對於行星來說太大,但是對於恆星來說太小)或小而緻密,它們可以由馬赫(大而緻密的暈)組成,類似於中子星、棕矮星或黑洞。

圖表:棕矮星-大棕矮星

另一種觀點(而且大多數都很流行)與上述觀點不同,這表明暗物質根本不是由重子物質組成的,而是可能由更奇特的粒子組成,如軸突和wimp。具有弱相互作用的大粒子,如超光子和許多中微子。

正如我們所提到的,有很多假設試圖解釋我們所知道的奧秘,但沒有關於其組成的詳細資訊。如果27%的未知數能夠被解釋,天文學家們將對他們對宇宙的理解充滿信心,但研究仍將繼續。如果我們確信,宇宙中總會有更多的秘密!

頂部