為什么說宇宙中藏有“暗物質”
隨著科技的不斷發達,人們的不斷探索。人們開始觀察宇宙,尋找適合人們生活的第二個星球。某些星系團根據發光物質&ld;數&rd;出來的質量遠小于根據星系運動&ld;稱&rd;出來的質量,宇宙中可能存在大量的暗物質,為什么宇宙中藏有&ld;暗物質&rd;呢?下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
1933年,瑞士天文學家茲維基就是這樣估計星系團的質量的。他驚訝地發現,某些星系團根據發光物質&ld;數&rd;出來的質量遠小于根據星系運動&ld;稱&rd;出來的質量,兩者竟相差10倍以上!這說明星系團內發光物質太少,大部分物質可能是不發光的!茲維基稱其為&ld;短缺質量&rd;或&ld;無蹤質量&rd;,意為一部分物質無影無蹤不知上哪兒去了。
一開始并沒有人重視茲維基的結果。過了將近40年后,類似的情況越來越多,天文學家開始明白,宇宙中可能存在不發光的物質。它們雖然不發光,但是有引力,所以能夠感覺到它們的存在。天文學家把這種不能直接看見的物質統稱為&ld;暗物質&rd;。
現在有越來越多的觀測證據,例如星系團的形態、星系自轉、引力透鏡、星系團發出的X射線、宇宙微波背景輻射各向異性等都表明,宇宙中可能存在大量的暗物質。
先說星系團的形態。星系團中的星系都在快速運動著,但100多億年來,星系團居然一直保持團狀而不瓦解,內部一定有一種強大的引力將團內星系緊緊吸引住,否則這些星系早就會于快速運動而四處飛散,星系團也早就土崩瓦解了。提供這種引力的主要就是暗物質。不僅如此,星系團的形成過程也應該有暗物質作為&ld;陷阱&rd;,吸引發光的物質落入其中而形成星系。
再說星系的自轉。天文學家原以為星系邊緣的恒星,一定也像行星繞太陽轉動那樣,距離越遠,速度就越小,繞行的速度大致同距離的平方根成反比,這就是所謂的開普勒運動。1975年,美國女天文學家維拉&iddt;魯賓發現,旋渦星系里大多數恒星都以相同的速度繞星系中心轉動,這與上述論完全相悖。最流行的解釋就是星系暈里有大量的暗物質,它們的引力造成了星系奇特的轉動曲線。
不僅如此,對宇宙密度的測量結果等表明,個宇宙的物質組成中,可見物質同暗物質的質量之比大致在1:5到1:6之間。所以說,暗物質對我們個宇宙都至關重要。
那么暗物質是什么組成的呢?可能有兩種。一種就是普通物質,也就是所謂的重子物質,比如褐矮星、黑矮星、中子星、黑洞等發光微弱的天體。它們可以參與電磁相互作用,即可以發射光或吸收光。但是于太小、太冷或太遠而不能被目前的望遠鏡探測到。不過,根據論研究可知,重子物質不可能占到這么高的比例。所以絕大部分暗物質可能是另一種物質‐非重子物質。非重子物質不參與電磁相互作用,不會發光,也不會吸收光。按運動快慢,它又分為熱暗物質和冷暗物質。但是,宇宙的大尺度結構表明熱暗物質沒有這么多,所以暗物質應該主要是冷暗物質。冷暗物質最有可能的候選者有渺中子、軸子、引力微子等。渺中子是超對稱論預言的粒子,它非常重,質量可以達到質子的1000倍。不過在宇宙中的分布非常稀疏。軸子也是論預言的粒子,其質量非常小,只有質子的100萬億分之一,但是密度非常大。目前對暗物質粒子的探測還在進行中,尚沒有確定的結果。