我們應(yīng)該知道暗物質(zhì)的哪些?
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是的,地球一直被暗物質(zhì)顆粒包圍,盡管它們在太陽附近可能沒那么多。我們所說的暗物質(zhì)粒子正在您的身體里和整個地球上流動。
馬賽天體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室(LAM)的技術(shù)人員正在調(diào)整校準(zhǔn),調(diào)整和整合空間光學(xué)(ERIOS)腔室的水箱多層絕緣(MLI)涂層,從而再現(xiàn)了飛行條件。 在為羅塞塔號航天器開發(fā)工具之后,LAM解釋了其參與即將進(jìn)行的任務(wù),例如旨在研究暗物質(zhì)的歐洲望遠(yuǎn)鏡Euclid。
我們對暗物質(zhì)的了解是這樣的:我們知道暗物質(zhì)比重子②物質(zhì)(正常物質(zhì))要多得多。我們知道,星系其實(shí)是嵌入在模糊暗物質(zhì)環(huán)中的。我們知道,如果沒有暗物質(zhì)環(huán)將它們聚在一起,星系也就不會存在,至少不會以目前的形式存在(這是暗物質(zhì)在歷史上的第一個證據(jù),盡管也許不是最令人信服的證據(jù))。
我們知道,在宇宙中無處不在的星系團(tuán)如果沒有暗物質(zhì)就不可能出現(xiàn)。相反,星系只會彼此飛翔而無法獲得引力束縛并形成一堆星群和星團(tuán)。 我們能夠從許多星系(包括我們自己的星系)的旋轉(zhuǎn)曲線中推斷出暗物質(zhì)密度分布。在某些情況下,我們能夠使用引力透鏡(檢查子彈星團(tuán)①)繪制暗物質(zhì)暈,我認(rèn)為這是目前我們對暗物質(zhì)存在的最佳證據(jù)。
我們知道知道暗物質(zhì)比重子從輻射中輻射中早的多(重子物質(zhì)發(fā)生在最后一次散射的時刻,當(dāng)時宇宙在大爆炸之后38萬年來首次變得透明)這使它坍塌并形成了結(jié)構(gòu)和超密度,而這些結(jié)構(gòu)和密度是后來形成星系的基礎(chǔ)。如果您了解宇宙學(xué)模擬,您會知道在宇宙歷史的早期不依靠暗物質(zhì)形成“可用的”星系是不可能的。我們知道,暗物質(zhì)形成了一種由絲狀和片狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的宇宙網(wǎng),它們在形成星系團(tuán)的節(jié)點(diǎn)處相交。我們知道,在沒有暗物質(zhì)的情況下,在宇宙微波背景的功率譜中重現(xiàn)觀察到的聲峰是不可能的。
這是我們對暗物質(zhì)不了解的東西:
暗物質(zhì)是什么
暗物質(zhì)是一種物質(zhì),被認(rèn)為占宇宙中物質(zhì)的約85%,約占其總能量密度的四分之一。人們認(rèn)為大多數(shù)暗物質(zhì)本質(zhì)上都是非重子的,可能是由一些尚未發(fā)現(xiàn)的亞原子粒子組成的。它的存在說明了在很多的宇宙觀測中,比如除非由于看不到的物質(zhì)存在、不能用現(xiàn)有重力理論解釋的引力現(xiàn)象。由于這個原因,大多數(shù)專家認(rèn)為暗物質(zhì)在宇宙中是豐富的,并且對宇宙的結(jié)構(gòu)和演化有很大的影響。暗物質(zhì)之所以被稱為暗物質(zhì),是因?yàn)樗坪醪慌c可觀察到的電磁輻射(例如光)相互作用,因此在整個電磁光譜中都是不可見的,因此無法使用現(xiàn)有的天文儀器檢測到。
暗物質(zhì)的主要證據(jù)來自一些計(jì)算結(jié)果,其表明許多星系如果不包含大量看不見的物質(zhì),它們就會飛散開而不是旋轉(zhuǎn),至少不會像它們那樣形成或移動。其他證據(jù)包括從宇宙微波背景進(jìn)行的引力透鏡觀測、對可觀測宇宙的當(dāng)前結(jié)構(gòu)、星系的形成和演化、星系碰撞過程中的重力場位置和星系運(yùn)動的天文觀測。在星系團(tuán)中。在標(biāo)準(zhǔn)的Lambda-CDM宇宙學(xué)模型中,宇宙的總質(zhì)能包含5%的普通物質(zhì)和能量,27%的暗物質(zhì)和68%的未知能量形式的暗能量。因此,暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)量的85%,而暗能量加暗物質(zhì)占總質(zhì)量-能量含量的95%。
因?yàn)檫€沒有直接觀察到暗物質(zhì),所以如果存在的話,除非通過重力作用,它幾乎不能與普通的重子物質(zhì)和輻射相互作用。暗物質(zhì)真身的主要候選者是尚未發(fā)現(xiàn)的某種新型基本粒子,特別是弱相互作用的大粒子(WIMP)。雖然許多直接檢測和研究暗物質(zhì)顆粒的實(shí)驗(yàn)正在積極進(jìn)行,但都沒有成功。暗物質(zhì)根據(jù)其速度(更確切地說是其自由流動的長度)分為“冷”,“溫暖”或“熱”。當(dāng)前的模型傾向于冷暗物質(zhì)場景,在這種場景中,結(jié)構(gòu)是通過逐漸積累粒子而出現(xiàn)的。 盡管暗物質(zhì)的存在已為科學(xué)界所普遍接受,但一些天體物理學(xué)家被某些與暗物質(zhì)理論不符的觀察所吸引,他們主張對廣義相對論標(biāo)準(zhǔn)定律進(jìn)行各種修改,例如牛頓動力學(xué)(改),張量-矢量-標(biāo)量重力或熵重力。這些模型試圖在不調(diào)用補(bǔ)充非重子物質(zhì)的情況下考慮所有觀測結(jié)果。
子彈星團(tuán):由兩個碰撞的星系群組成。嚴(yán)格來說,“子彈星團(tuán)”這個名稱是指較小的,正在遠(yuǎn)離大的那個的子星團(tuán)。它的徑向移動距離為1.141 Gpc(37.2億光年)。據(jù)稱,子彈星團(tuán)的引力透鏡研究提供了迄今為止暗物質(zhì)存在的最佳證據(jù)。
重子(Baryon)是一個現(xiàn)代粒子物理學(xué)名詞,在標(biāo)準(zhǔn)模型理論中,“重子”這一名詞是指由三個夸克(或者三個反夸克組成的“反重子”)組成的復(fù)合粒子。[1]:1232在這理論中它是強(qiáng)子的一類。值得注意的是,因?yàn)橹刈訉儆趶?fù)合粒子,所以“不是”基本粒子。最常見的重子有組成日常物質(zhì)原子核的質(zhì)子和中子,合稱為核子。其它重子中,有比這兩種粒子更重的粒子,即所謂的超子。重子這個稱呼是指其質(zhì)量相對重于輕子和介于兩者之間的介子起的。
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作者: Quora
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