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暗物质是什么?为什么让科学家这么乐此不疲的研究它

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发表于 2019-10-10 08:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
科学家以为,宇宙中的大部分物质都是暗物质,但是按照现有技能,不大概看到或探测暗物质。暗物质的候选人,从极轻的中微子到无形的黑洞。有很多成员。但科学家们仍旧质疑暗物质的存在,并信赖这种机密征象可以通过更好地明白引力来办理。


21世纪初最大的科学奥秘是暗物质和暗能量,它们的存在挑衅了天下各地的年轻科学家。暗物质存在于人类所知的之外。人们只知道它的存在,但他们不知道它是什么。它的身分也与人类已知的身分差别。在宇宙中,暗物质的能量是人类已知物质的五倍多。


暗能量乃至更希奇。以人类已知的核反应为例,反应前后的物质质量较差,这种差异转化为巨大的能量。但是暗能量可以使物质的质量完全消散。完全转化为能量。宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。
约莫65年前,人类初次发现了暗物质的证据。在谁人时间。Fritz Dzavic发现大型星系团中的星系具有极高的速率。除非星系团的质量是其恒星数量盘算值的100倍以上,否则星系团根本无法与这些星系团结。颠末几十年的观察和分析,证明白这一点。固然暗物质的性子还不为人知,但到20世纪80年代,占宇宙密度20%左右的暗物质已被广泛担当。10年前,美国天文学家使用钱德拉x射线望远镜观测星系团1E 0657-56,偶尔中观察到了星系碰撞的过程。星系团的碰撞力云云之强,以至于暗物质与正常物质分离。因此,暗物质存在的直接证据已经被发现。


1E 0657-56星团
早在2009年,科学家在明尼苏达州北部一个750米深的废弃铁矿中疑似发现了暗物质粒子(美国“低温暗物质征采筹划”)项目组科学家发表声明称,他们已经在一个废弃的地下铁矿中捕捉到暗物质粒子。如果这一发现终极得到证明,它将成为近百年来物理学范畴最紧张的发现之一.


在众多的宇宙中,恒星相互作用,举行着各种规律的轨道运动,而有些运动是我们找不到相应的物质的。因此,人们想象宇宙中大概有看不见的物质。
现在我们知道宇宙的大布局是以泡沫的情势存在的。星系聚集成星系的长城。也就是“泡沫”的“毗连纤维”,纤维之间是一个巨大的宇宙空间,也就是一个“大气泡”,直径在1亿到3亿光年之间。没有看不见的暗物质的额外引力的“资助”,如许一个巨大的空洞是无法维持的,就像屋顶和桥梁的跨度太大而无法支持一样。


固然我们的宇宙在膨胀,但高速运动的星系并不分散。如果只有可见物质,它们的引力不敷以将星系凝结在一起。我们知道太阳系99.86%的质量会合在太阳系的中心,也就是太阳,以是靠近太阳的行星被太阳吸引,比阔别太阳的行星大。因此,靠近太阳的行星比阔别太阳的行星围绕太阳的运动速率更快,从而产生更大的离心加快率来均衡更大的太阳引力。但是在星系的中心,固然有更多的恒星和黑洞,但是靠近星系中心的恒星并不比阔别中心的恒星移动得快。这阐明星系的质量并不会合在星系的中心,在星系的外围肯定有大量的暗物质。
天体的亮度反映了天体的质量,以是天文学家常常用星系的亮度来盘算星系的质量,也用引力来盘算星系的质量。但是。由引力盘算得到的银河系质量是由亮度盘算得到的银河系质量的10倍以上,在外围地区乃至可以到达5000倍。因此,肯定有大量的暗物质。


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