存在于宇宙中的暗物质,究竟是什么?又源于何处?

我们已经知道,很长一段时间中宇宙中不只有星辰。

事实上,在地球旋转的同时,地球上的一切仍然保持且不掉落的能力证明了某种东西对这一切会产生巨大影响。当我们深入研究这种现象时,我们发现了暗物质。

暗物质是什么,又在哪?

暗物质是看不见的,但我们知道它的存在。破碎或不均匀的玻璃板证明了暗物质的存在。这种破碎的玻璃可用于计算厚度。

图解:从引力透镜产生的效应,星系团CL0024+17内部被发现存在有一个暗物质圈,在这张哈勃太空望远镜像片里以蓝色显示出来。

这是由于穿过玻璃表面的光线弯曲造成的。这种效应称为引力透镜。

图解:引力透镜效应造成的爱因斯坦十字

暗能量调查利用引力透镜来绘制暗物质。结果令人惊讶。暗物质就像是将宇宙结合在一起的脚手架。

图解:今期与早期的宇宙质能分布饼图

这个脚手架自大爆炸以来一直存在,聚集了数千个暗纹穿过的星系。利用智利的布兰科望远镜,发现了黑色交叉的暗物质细丝,其中恒星万千。

图解:哈勃超深空场描绘了远古时代的星系图景,根据大爆炸理论,它们处于一个更年轻、更致密且更炽热的宇宙。

既然我们知道了暗物质在哪里,我们就需要知道它是什么。为了清楚暗物质的实质,科学家们使用粒子加速器来加速粒子。当粒子碰撞时,我们可以观察到结果。

图解:被暗物质包围绕着的地球想像图

自从卢瑟福勋爵在1908年发现了原子,大型强子对撞机CERN就成为了近代最大的实验,因为这个原理一直处于最前沿。为什么我们不能捕获暗物质?为什么我们不能与这种物质有所接触?

暗物质和银河

星系形成有三个基本组成部分:暗物质,恒星和气体云。当星系碰撞时,恒星不会受到影响。而相互碰撞的气体云在重力作用的推动下完全停止。

暗物质是一种中庸之道,其特征介于沉默和暴力之间。这应显示了暗物质的属性。

图解:宇宙成分的推估中,有证据显示一种暗物质占极大部分,但是至今依然是理论和谜团。

在研究子弹状星系团时,天文学家发现暗物质与周围环境的相互作用很小。事实上,它几乎使恒星之间避免了碰撞。使用一个视点或定格框架来构建持续1亿年的3D电影场景。

在星系团中观察到了72次碰撞。我们通过尽可能多地观察,理解了暗物质不是社会实体。

图解:暗物质将宇宙结合在一起

在第73次碰撞中,报告了使用单个星系的观测结果。这些星系保持在一起,允许大的引力绕着它们自身摆动。

即使是微小的摩擦力也会将暗物质转化为恒星后面的滞后拉力。这种碰撞发生在离地球不远的地方,并用镜头提供了完美的角度。这项敏感性模拟实验表明暗物质偏离了恒星。

该实验中的气体减速到消散点。由于气体校准是测量暗物质行为的一个方面,我们必须找到另一种方法。不幸的是,由于摩擦力的偏移,排除了测量这种碰撞的其他方法。

虽然我们无法解释偏移可见恒星或暗物质,但杜伦大学的计算宇宙学研究所和粒子物理现象学研究所可能有答案!

使用物理模拟数百万次星系团碰撞,我们可以重现偏移。

还有一个问题使我们困惑。如果暗物质能对除引力之外的其他物质做出反应怎么办?

如果两个暗物质粒子相互作用,它们需要一个力载体粒子相互作用。这可能是揭示暗物质究竟是什么的关键吗?

80年来,科学家们一直在想是否存在一个平行的宇宙,一个黑暗而神秘的交替现实。通过对暗物质的研究,谁知道未知的领域有什么在等待我们。实验很快就会告诉我们!

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. learning- brightingcal

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