冷暗物質(zhì)
宇宙由至少兩種物質(zhì)組成。主要是,我們可以檢測到的材料,天文學(xué)家稱之為"baryonic"物質(zhì)。它'被認(rèn)為是"普通"重要的是因?yàn)樗?由質(zhì)子和中子組成,可以測量。重物質(zhì)包括恒星和宇宙,以及它們包含的所有物體。
在宇宙中也有"東西"可以通過正常的觀測手段檢測到't。然而,它確實(shí)存在,因?yàn)樘煳膶W(xué)家可以測量它對重質(zhì)物質(zhì)的重力效應(yīng)。天文學(xué)家稱這種材料為"暗物質(zhì)為"因?yàn)?,好吧,它?暗。它不反射或發(fā)光。這種神秘的物質(zhì)形式對于理解有關(guān)宇宙的許多事物提出了一些重大挑戰(zhàn),可以追溯到大約137億年前的開始。
暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)
幾十年前,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙中沒有足夠的質(zhì)量來解釋像星團(tuán)中的恒星旋轉(zhuǎn)和星團(tuán)運(yùn)動這樣的事情。質(zhì)量影響一個(gè)物體'通過空間的運(yùn)動,無論它是'是一個(gè)星團(tuán)還是一顆恒星或星球。例如,通過一些星體旋轉(zhuǎn)的方式來判斷,似乎在那里有更多的質(zhì)量。它不是't被檢測到。從某種程度上說,"缺少"從他們使用恒星和星云組裝的質(zhì)量庫存中,為galaxy分配給定的質(zhì)量。Vera Rubin博士和她的團(tuán)隊(duì)在第一次注意到預(yù)期轉(zhuǎn)速(基于這些恒星的估計(jì)質(zhì)量)與他們觀察到的實(shí)際轉(zhuǎn)速之間存在差異時(shí)正在觀察恒星。
研究人員開始更深入地研究所有失蹤的群眾去了哪里。他們認(rèn)為,也許我們對物理學(xué)的理解,即廣義相對論,是有缺陷的,但還有太多其他事情沒有'不加起來。所以,他們決定也許mass仍然在那里,但根本不可見。
雖然我們?nèi)匀挥锌赡苠e(cuò)過我們重力理論的基本內(nèi)容,但第二種選擇對物理學(xué)家來說更為可口。從這個(gè)啟示中誕生了暗物質(zhì)的概念。在那里'圍繞著宇宙的觀測證據(jù),理論和模型指出了宇宙早期暗物質(zhì)的參與's的形成。所以,天文學(xué)家和宇宙學(xué)家都知道它'但是haven'還沒有弄清楚它是什么。
冷暗物質(zhì)(CDM)
那么,暗物質(zhì)可能是什么?到目前為止,只有理論和模型。它們實(shí)際上可以分為三大類:熱暗物質(zhì)(HDM),溫暗物質(zhì)(WDM)和冷暗物質(zhì)(CDM)。
在這三者中,CDM長期以來一直是宇宙中缺失質(zhì)量的主要候選者。一些研究人員仍然贊成組合理論,其中所有三種類型的暗物質(zhì)的各個(gè)方面一起存在以構(gòu)成總?cè)笔з|(zhì)量。
CDM是一種暗物質(zhì),如果存在的話,與光速相比移動緩慢。它被認(rèn)為是從一開始就存在于宇宙中,很可能影響了宇宙的生長和演化。以及第一顆星的形成。天文學(xué)家和物理學(xué)家認(rèn)為它很可能是一些尚未被發(fā)現(xiàn)的外來粒子。它很可能具有一些非常具體的屬性:
它必須缺乏與電磁力的相互作用。這是相當(dāng)明顯的,因?yàn)榘滴镔|(zhì)是黑暗的。因此它不會't與電磁波譜中的任何類型的能量相互作用,反射或輻射。
然而,任何構(gòu)成冷暗物質(zhì)的候選粒子都必須考慮到它必須與重力場相互作用。為了證明這一點(diǎn),天文學(xué)家們已經(jīng)注意到,galaxy星團(tuán)中的暗物質(zhì)積累對恰好經(jīng)過的更遠(yuǎn)物體的光線產(chǎn)生了重力影響。這種所謂的"重力效應(yīng)"已被觀察多次。
候選冷暗物質(zhì)對象
雖然沒有已知的物質(zhì)符合冷暗物質(zhì)的所有標(biāo)準(zhǔn),但至少有三種理論可以解釋CDM(如果存在的話)。
- 弱相互作用的大塊顆粒:也稱為WIMP,根據(jù)定義,這些顆粒滿足CDM的所有需求。然而,從未發(fā)現(xiàn)這種粒子存在。無論為什么會出現(xiàn)粒子,WIMPs已經(jīng)成為所有冷暗物質(zhì)候選者的全能術(shù)語。
- Axions:這些粒子擁有(至少是邊緣的)暗物質(zhì)的必要屬性,但由于各種原因可能不是冷暗物質(zhì)問題的答案。
- MACHOs:這是大規(guī)模緊湊暈物體的首字母縮略詞,它們是黑洞,古代中子星,棕色侏儒和行星物體等物體。這些都是不發(fā)光和巨大的。但是關(guān)于新型冠狀病毒的健康知識,由于它們的體積和質(zhì)量都很大,通過監(jiān)測局部重力相互作用,它們相對容易被檢測到。MACHO假設(shè)存在問題。例如,觀察到的星團(tuán)運(yùn)動是均勻的,如果MACHOs提供缺失的質(zhì)量,這將很難解釋。此外,星形團(tuán)簇需要在其邊界內(nèi)非常均勻地分布這些物體。這似乎不太可能。此外,為了解釋缺失的質(zhì)量,必須相當(dāng)大的mACHO數(shù)量。
目前,暗物質(zhì)的奧秘還沒有一個(gè)明顯的解決方案。天文學(xué)家繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來尋找這些難以捉摸的p文章。當(dāng)他們弄清楚他們是什么以及他們?nèi)绾畏植荚谟钪嬷袝r(shí),他們將解鎖我們對宇宙理解的另一章。