你所不了解的暗物質
暗物質是一種理論上存在的物質,與普通物質不同,暗物質無法被直接觀測到。但是看不到,不代表它們不存在。事實上,我們平時所見的物質只佔宇宙的5%,而暗物質佔比達到27%(另外68%是暗能量)。那麼,既然暗物質無法直接觀測到,天文學家又是如何推測出它們的存在呢?
關於暗物質存在的最主要證據來自星系自轉曲線異常。首先,恆星都是繞著各自星系的中心公轉,隨著恆星與星系中心距離的增加,恆星的公轉速度越來越慢。因為星系的大部分可見物質都集中於星系的中心附近,所以天文學家認為星系中心附近恆星的公轉速度要遠快於星系邊緣的恆星。這樣的運動方式與我們的太陽系相類似,在八大行星中,水星是距離太陽最近的行星,它的公轉速度最快,達到47.9 km/s。相比之下,距離太陽最遠的行星——海王星,其公轉速度僅為5.4 km/s。
然而,大量的天文觀測表明,絕大多數星系中的恆星公轉速度相差不大,星系邊緣恆星與星系中心恆星的公轉速度大致相同。因此,天文學家認為,宇宙中還存在不可見的暗物質,儘管它們不與普通物質產生電磁作用,但它們能產生很強的引力作用,這樣可以彌補「缺失的引力」。
此外,天文學家發現橢圓星系需要比可見物質更多的質量才能穩定存在,這是暗物質存在的另一個證據。在宇宙中,很多星系會聚集在一起形成星系團,如果沒有暗物質的存在,它們將會彼此分開。
當然,還有一種可能是暗物質或許根本不存在,而是當前的引力模型還不夠精確,無法適用於更大的天文尺度。目前,相應的暗物質替代理論主要包括修正牛頓引力理論和量子引力理論。最終結果如何,還需更進一步的觀測。
※日本會被自然淹沒,看看科學家怎麼說
※三維,四維,五維的區別
※太空中的溫度
※兒子理科,六門三門聽不懂,科學教你怎麼學
TAG:螞蟻科學Ant賽先生 |