暗物質(zhì) 暗物質(zhì)究竟是什么,如果沒(méi)有它,星系不可能聚集成團(tuán)
浩瀚無(wú)垠的宇宙是一個(gè)物質(zhì)組成的世界,龐大的星系,絢麗的星云,發(fā)光的恒星,都是由微小的物質(zhì)粒子構(gòu)成,它們結(jié)合形成了如今我們所看到的宇宙樣貌。
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按照目前的宇宙學(xué)模型研究表明,我們所能看到的一切物質(zhì)其實(shí)僅占整個(gè)宇宙的百分之4.6,還有百分之24是無(wú)法看不見(jiàn)的(剩余的則是暗能量),這些看不見(jiàn)的物質(zhì)被稱為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)和普通物質(zhì)最大的區(qū)別就是它完全不可見(jiàn),那么科學(xué)家究竟是如何發(fā)現(xiàn)它們的呢!
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我們知道在17世紀(jì),著名科學(xué)家艾薩克-牛頓對(duì)引力現(xiàn)象進(jìn)行了總結(jié)歸納,并提出了“萬(wàn)有引力定律”,該定律指出:引力的大小與各個(gè)物體的質(zhì)量之積成正比例,與它們之間的距離的平方成反比。通過(guò)萬(wàn)有引力定律我們可以輕松地計(jì)算出天體的引力,以及知道他們的運(yùn)行規(guī)律。
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與此同時(shí)萬(wàn)有引力定律的準(zhǔn)確和高效一度讓天文學(xué)家們認(rèn)為,在整個(gè)宇宙中,天體運(yùn)行規(guī)律都再無(wú)秘密可言,然而他們錯(cuò)了。
在1933年,天體物理學(xué)家茲威基通過(guò)光譜分析了后發(fā)座星系團(tuán)內(nèi)的星系運(yùn)動(dòng)速度,分析結(jié)果顯示星系團(tuán)中星系的彌散速度太高,按照平方反比定律,這些星系并不會(huì)聚集成群,它們應(yīng)該相互飛散才對(duì),這似乎違背了萬(wàn)有引力定律,于是茲威基認(rèn)定在后發(fā)座星系團(tuán)內(nèi)肯定還有其他未被發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)提供著額外的引力,其質(zhì)量是可見(jiàn)物質(zhì)的百倍以上,這種“額外物質(zhì)”便是今天我們說(shuō)的暗物質(zhì)。
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后來(lái)天文學(xué)界從茲威基的觀測(cè)入手,開(kāi)始大規(guī)模分析宇宙中天體的運(yùn)動(dòng)速度,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在單個(gè)星系上其外圍的恒星運(yùn)行速度也比理論值計(jì)算的要快得多,這意味著如果沒(méi)有其他引力存在,整個(gè)星系將會(huì)分崩離析,說(shuō)明暗物質(zhì)廣泛存在于宇宙中,正是它們讓星系成形,又讓星系聚集成團(tuán)
目前可以確定的是暗物質(zhì)不是由我們已知的任何粒子構(gòu)成,我們無(wú)法在電磁波頻譜上發(fā)現(xiàn)它的蹤跡,不過(guò)有一種方法卻可以間接發(fā)現(xiàn)它們的存在,那就是引力透鏡效應(yīng),引力透鏡效應(yīng)是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中預(yù)言的一種現(xiàn)象,如今已經(jīng)被證實(shí),其原理就是當(dāng)一束來(lái)自遙遠(yuǎn)的星系光線在經(jīng)過(guò)大質(zhì)量物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲現(xiàn)象,形成類似凸透鏡的匯聚效應(yīng),在哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)宇宙星系時(shí),正是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了很多星系出現(xiàn)了畸變扭曲,從而間接的證明了暗物質(zhì)的存在。
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【 暗物質(zhì)|暗物質(zhì)究竟是什么,如果沒(méi)有它,星系不可能聚集成團(tuán)】很顯然暗物質(zhì)確實(shí)是真真實(shí)實(shí)存在于我們身邊,只是無(wú)法看見(jiàn),也無(wú)法探測(cè)到而已,就像黑洞一樣只能通過(guò)間接的方式發(fā)現(xiàn)它們,但是這并不意味它們就不存在!
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