银河系中有多少暗物质?科学家:我们存在于巨大的暗物质光晕中

subtitle 老邹科技2019-12-01 16:08 跟贴 5 条

暗物质无法被探测到,也无法以任何有意义的方式与之相互作用,但天文学家确信,暗物质就在银河系,以及我们能看到的几乎所有其它星系中。暗物质是一种神秘的物质,占宇宙质量的相当大一部分,当天文学家观察旋转星系时,他们可以看到它们的重力效应并不等于它们的总质量。换句话说,是一种看不见的物质或力把星系捆绑在一起,使它们不会分裂。天体物理学家估计暗物质约占宇宙物质的85%,约占其能量密度的27%,而我们能触摸和闻到的东西只占5%。

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宇宙中的重子物质构成了我们能在宇宙中看到的所有行星、恒星和星际气体,实际上只占宇宙中所有物质和能量的4.9%,这是一个令人震惊的数据,意味着宇宙的绝大部分是看不见的和未知的,那么银河系中有多少暗物质呢?除了几个值得注意的例外,暗物质似乎存在于天文学家观察到的几乎所有星系中,这种神秘的物质在星系周围形成巨大的光环,这有助于天文学家确定它的数量。

以银河系为例,几乎整个银河系都被暗物质笼罩着,因为有这么多暗物质,它填满了宇宙网,形成了巨大的光环,用它们的引力吸引了的正常物质。事实上,我们的银河系是在一个巨大的暗物质光晕中形成的,这个光晕包含了银河系95%的总质量,相当于太阳质量的3万亿倍。然而,天文学家不知道暗物质是什么,甚至不知道它是如何工作的。一些暗物质理论认为,这是平行宇宙的引力泄漏到我们自己的宇宙,还有人认为暗物质是由成千上万个无法探测到的黑洞产生的。

没人知道暗物质是什么,但目前流行的模型是“冷”的,即温度低、能量低,导致暗物质粒子移动缓慢,除了通过重力作用,几乎不与正常物质发生作用。暗物质似乎不发射或与电磁辐射相互作用,使我们的探测方法几乎看不到它。2019年3月,欧洲核子研究中心(CERN)的粒子物理学家表示,大型强子对撞机(LHC)可能是解开暗物质之谜的关键。

假设一个不能被验证的理论是没有意义的,我们是科学家,不是哲学家,所以我们必须做出可测试的预测。参与欧洲核子研究中心阿特拉斯实验的莎拉·威廉姆斯博士也讨论了暗物质难题,认为它可能与亚原子希格斯玻色子有关。美国的研究人员也研究了暗物质与被称为轴子的理论粒子相联系的可能性,如果我们让轴子成为暗物质,它通常可以解释所有常见的暗物质观测结果,它可以解释星系内部的旋转曲线,它也可以解释星系团中星系的运动。

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