暗物質突破!新的研究首次證實了「臨界冷暗物質」理論

2020-12-05 仰望星際

想要破解暗物質宇宙之謎的物理學家們剛剛「驗證」了一種領先的暗物質理論。暗物質滲透在我們周圍的宇宙中,即使它的「黑暗」本質意味著我們無法探測到它。天體物理學家估計宇宙的85%是由這種神秘物質構成的。重子物質,或者說我們能觸摸和感覺到的一切物質的構成,只佔宇宙質量的5%。暗物質不發射或反射電磁或光,但其質量的影響在整個宇宙的星系中是可見的。正因為如此,科學家們研究所謂的星系團(宇宙中最大的物體),來看看暗物質是如何增加它們的質量的。

星系團由1000個巨大的星系組成,每一個星系都充滿了暗物質。但是暗物質本身並不存在,20年前,科學家們推測它與大量的熱氣體和「更冷」的恆星處於平衡狀態。由英國伯明罕大學(University of Birmingham)和美國密西根大學(University of Michigan)領導的一個國際研究小組聲稱,他們現在已經證實了這一理論。基於12年來利用廣泛的望遠鏡和衛星進行的深空觀測,科學家們發現了暗物質、熱氣體和恆星之間的平衡。研究結果發表在昨天(7月2日)的《自然通訊》雜誌上。

根據這項研究,星系團中氣體和恆星的總和是暗物質質量的「幾乎固定比例」。這意味著當恆星形成時,星團中可用的熱氣體的數量將以一定比例下降。密西根大學天體物理學家Arya Farahi博士說,這證實了流行的冷暗物質理論的預測,一切都符合我們目前對宇宙的理解。這項研究為暗物質之謎提供了更多的線索,但也可能揭示宇宙膨脹率的新線索。

伯明罕物理與天文學院的格雷厄姆·史密斯博士說,宇宙中一定數量的物質坍縮形成星系團。但一旦它們形成,這些集群就是「封閉的盒子」。熱氣體要麼形成了恆星,要麼仍然是氣體,但總體數量保持不變。經過12年的觀測,天體物理學家們成功地描繪出了附近41個星團的特徵,他們發現恆星質量和熱氣體質量之間存在相關性。

這反過來又讓研究人員更清楚地了解星團的總體重量。史密斯博士說,星系團本身是迷人的,但在許多方面仍然是神秘的物體。解開控制這些天體的複雜天體物理學將為更廣泛地了解宇宙打開許多大門。從本質上講,如果我們想要聲稱我們了解宇宙的運行方式,我們需要了解星系團。而暗物質恰恰就存在於星系團中,我個人的感覺是星系團之所有構成一個封閉的個體,也恰恰是暗物質發揮了粘合作用,小夥伴對於暗物質有什麼看法?請寫在評論區!

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