什麼是暗物質？科學家們在尋找把星系連在一起的「神秘物質」

暗物質無法被看到或以任何有意義的方式相互作用，但科學家們相信，宇宙的很大一部分是由這種神秘物質構成的。那麼，暗物質到底是什麼？

暗物質：神秘的物質解釋了為什麼星系比它們應該的更重。

暗物質被認為大約佔宇宙中所有物質的85%到90%。這意味著恆星、行星、小行星、我們的身體、汽車以及所有介於兩者之間的東西，只佔宇宙的5%到10%。所謂的普通原子物質，或重子物質，就是你周圍的一切，它是由電子、質子和中子的基本混合物構成的——原子。另一方面，暗物質在這方面是不同的，因為物理學家並不十分確定它是由什麼構成的，或者它是如何工作的。

暗物質之所以被稱為黑暗，是因為它似乎不與諸如光之類的電磁輻射相互作用。

這意味著暗物質不發光，也不以任何我們可以探測到的有形方式反射光線。

賓夕法尼亞州哈弗福德學院的天體物理學家卡倫·馬斯特斯說：「暗物質是天文學家用來描述他們在宇宙中發現的、肉眼無法看到的物質的術語。「

他說：「我的意思是，雖然你用望遠鏡看到的東西似乎在那裡，但是看得見的物質移動的方式表明，那裡肯定有更多的質量。」

「目前認為宇宙中大約10%的物質是可見的，其餘的是我們無法理解的。」

從本質上講，星系似乎比所有恆星的總質量要重得多，而且它們內部的年齡也在不斷增長。

這一難題意味著星系中存在某種形式的無形物質，它們賦予星系更大的質量，並與引力保持在一起。

暗物質：神秘物質不與電磁輻射相互作用。

馬斯特斯博士說：「我們的星系，像所有其他螺旋星系一樣，正在旋轉，恆星沿星系中心的軌道運動。「

「正是外部星系中恆星的運動導致了宇宙中存在暗物質的想法，這些運動表明，它們軌道內的質量超過了僅憑可見物質所能解釋的質量。」在我們的銀河系也是如此。」

物理學家如何尋找暗物質存在的證據？

2014年12月，一項對仙女座星系和細讀星系團x射線輻射的深入研究提供了一個不尋常的讀數高峰。

天文學家分析了這個尖峰，發現它與元素周期表上任何已知的粒子或原子都不匹配。

這使得一些天文學家推測信號是由暗物質產生的。

瑞士洛桑聯邦理工學院的Oleg Ruchayskiy說：「這個信號在星系內的分布與我們對暗物質的預期完全一致，即在物體中心集中且強烈，在邊緣較弱且瀰漫。」

該研究的合作者、EPFL的Alexey Boyarsky說：「為了驗證我們的發現，我們觀察了來自我們自己的銀河系的數據，並進行了同樣的觀察。」

今天，瑞士日內瓦歐洲核子研究中心(CERN)大型強子對撞機(LHC)的科學家們希望，以光速將質子撞在一起能夠解開一些暗物質之謎。

大型強子對撞機是位於瑞士地下的一條17英里長的隧道，它以接近光速的速度將質子束加速並撞擊在一起，將質子束分解成粒子。

歐洲核子研究中心表示：「許多理論認為，暗物質粒子的重量將足以在大型強子對撞機上產生。如果它們是在大型強子對撞機上產生的，它們將在不被察覺的情況下通過探測器逃逸出去。」

暗物質：歐洲核子研究中心的物理學家希望揭開一些暗物質的秘密。

然而，它們會帶走能量和動量，所以物理學家可以從碰撞後『丟失』的能量和動量來推斷它們的存在。

暗物質候選體經常出現在一些理論中，這些理論認為物理學超越了標準模型，比如超對稱性和額外維度。

有一種理論認為存在一個『隱谷』，一個由暗物質構成的平行世界，與我們所知的物質幾乎沒有共同點。

「如果其中一個理論被證明是正確的，它將有助於科學家更好地理解我們宇宙的組成，特別是星系是如何結合在一起的。」

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