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暗物質(zhì)存在的證據(jù)

2017.01.02

1933年，茲維基發(fā)現(xiàn)了星系團內(nèi)的單個星系運動的太快了，星系間的可見物質(zhì)產(chǎn)生的引力無法維系整個星系團，于是他預言了暗物質(zhì)的存在。

1970年代，天文學家測量了星系中恒星的速度。根據(jù)理論預測，恒星的速度會增加到一個峰值，然后隨著遠離星系中心而逐漸減小。但結(jié)果表明星系邊緣的恒星運動速度太快了，如果沒有暗物質(zhì)提供了額外的引力把這些恒星拉住，它們早該飛出去了。

直到2005年，我們看到了證據(jù)。

子彈星系團（NASA/CXC/CFA/M.Markevitch et al. 引力透鏡和光學：NASA/STScI; ESO WFT; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.）

當兩個星系團碰撞產(chǎn)生一個更大的星系團時，單個星系團會不受影響的彼此穿過，因為它們之間的間隙實在是太大了。

MACS J0025.4-1222星系團（NASA/ESA/CXC/M.Bradac ＆S.Allen）

星系團中的氣體會加熱并釋放出大量的X射線輻射（粉紅色）。

(X射線：NASA/CXC/IfA/C.Ma et al. 光學：NASA/STScI/IfA/C.Ma et al.）

通過引力透鏡間接地探測到了星系團中不可見的暗物質(zhì)（藍色），它們毫無阻礙的穿過星系團，沒有任何的碰撞或者自相互作用。

（X射線：NASA/CXC/ITA/INAF/J.Merten et al，透鏡：NASA/STScI;NAOJ/Subaru; ESO/VLT，光學：NASA/STScI/R.Dupke）

暗物質(zhì)在碰撞過程中暗物質(zhì)從普通物質(zhì)中分離，這表明我們常見的物質(zhì)（比如光子、中子或電子）并不是宇宙中主要的物質(zhì)成分。

（X射線：NASA/CXC/Univ of Hamburg/F.de Gasperin et al，光學：SDSS，射電：NRAO/VLA.）

我們觀測到的所有星系團的碰撞都顯示出這樣的分離。

（X射線：NASA/CXC/UCDavis/W.Dawson et al. 光學：NASA/STScI/UCDavis/W.Dawson et al.）

這樣的分離，我們在最小的星系團，比如子彈星系團，SL2SJ08544-0121中觀測到，

（ESA/XMM-Newton/F.Gastaldello（INAF/IASF,Milano,Italy）/CFHTLS）

也在已知最大的星系團——大胖子星系團ACT-CL J0102-4915中觀測到。

（NASA，ESA，J.Jee，J.Hughes，F(xiàn).Menanteau，C.Sifon，R.Mandelbum，L.Barrientos， and K.Ng）

每一個星系團都有自己獨特的歷史，但是我們都看到了同樣的事情：暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)在宇宙中無處不在，是宇宙間最神秘的奇觀。

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