要了解暗物質(zhì),需要先從宇宙說(shuō)起。宇宙是由什么組成的?你可能會(huì)想到星球、塵埃以及廣闊無(wú)垠的空間。但是這些只是人類(lèi)對(duì)于宇宙組成所理解的一小部分,我們可以從三個(gè)部分來(lái)概括宇宙的組成部分:正常物質(zhì),暗物質(zhì),還有暗能量。正常物質(zhì)只占宇宙所有能量的4%,暗物質(zhì)占26%,而余下的70%左右的宇宙能量則都是暗能量。
雖然暗物質(zhì)在整體宇宙能量中所占的比重巨大,但現(xiàn)在卻還不知道它由什么組成,未知大于已知。正常的物質(zhì),包括了中子、質(zhì)子、電子、中微子以及其他粒子。而暗物質(zhì),只知道它是一種新的、不發(fā)光、不在人們現(xiàn)在所理解范疇內(nèi)的物質(zhì)。既然我們對(duì)暗物質(zhì)的了解如此之少,那么我們?yōu)槭裁茨艽_定暗物質(zhì)的存在呢?目前主要有以下幾個(gè)證據(jù)。
證據(jù)一:行星運(yùn)動(dòng)速度
當(dāng)天文學(xué)家在對(duì)銀河系中行星運(yùn)動(dòng)的速度曲線(xiàn),以及對(duì)銀河系總質(zhì)量的估計(jì)進(jìn)行比較時(shí),他們驚奇地發(fā)現(xiàn)行星圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的速度比他們預(yù)估的高出很多,這說(shuō)明有很多質(zhì)量來(lái)源于一種不被觀測(cè)到的物質(zhì)。
證據(jù)二:引力透鏡實(shí)驗(yàn)
我們知道,任何有質(zhì)量的物質(zhì)都具有引力。正常情況下,光沿直線(xiàn)傳播,由于引力場(chǎng)的存在,組成光線(xiàn)的光子不再沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行軌跡會(huì)變得“彎曲”。在引力透鏡實(shí)驗(yàn)觀測(cè)中,人們發(fā)現(xiàn)在某些區(qū)間沒(méi)有任何物質(zhì)存在,然而光線(xiàn)在這些區(qū)域卻有很大的彎曲,這說(shuō)明這些區(qū)間存在正常物質(zhì)以外的其他物質(zhì)。
證據(jù)三:子彈星系團(tuán)
子彈星系團(tuán),是兩個(gè)星系團(tuán)由于引力相互靠近并發(fā)生碰撞而組成的星系團(tuán)。通過(guò)引力透鏡效應(yīng)的觀測(cè),人們發(fā)現(xiàn),子彈星系團(tuán)中存在兩個(gè)相互不重疊的引力中心,然而這兩個(gè)引力中心附近并沒(méi)有可以發(fā)光的正常物質(zhì)。這說(shuō)明,星系團(tuán)大部分的質(zhì)量來(lái)源于人們尚未了解的暗物質(zhì),這也成為暗物質(zhì)存在的最直接的證據(jù)。
當(dāng)然,至今為止,人類(lèi)還沒(méi)有真正觀測(cè)到暗物質(zhì)。或許有一天,我們?nèi)祟?lèi)能夠直接捕捉到暗物質(zhì),到那時(shí),就能揭開(kāi)它那神秘的面紗。
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