|
顾名思义，暗物质是黑暗的，我们看不见。而且它无处不在，也被称为未知物质。 科学还不能真正表示什么是暗物质，每个人都有自己的解释，但所有的解释都同意一件事，那就是它确实存在。 根据标准模型，宇宙被认为包括68％暗能量，27％暗物质和5％正常物质。  上图：来自计算机的模拟图，显示了我们银河系周围的大量暗物质团块。 既然看不见，暗物质又是如何被观测到，并绘制成图的？暗物质假设由来已久，首先在1884年的一次演讲中被提及。 当时，开尔文勋爵根据观测到的绕银河系中心绕行的恒星的速度散布估计了银河系中的暗体数量。 通过使用这些测量，他估算了银河系的质量，并确定该质量与可见恒星的质量不同。 因此开尔文勋爵得出结论：“我们的许多恒星，也许是绝大多数恒星，可能是黑体”。  上图：银河系 而在1970年代检查螺旋星系的天文学家发现，两个位置的恒星以相同的速度行进。 并非它们预期的那样：中心的物质移动的速度应该比外边缘的速度快。 这表明星系包含的质量超过了所能看到的质量。 对椭圆星系中气体的研究还表明，聚集成团需要的质量要比可见物体的质量大。 如果星系团中所含的唯一物质对常规天文测量是可见的，它们应该飞散开来。 所有这些证据都表明了一个强有力的信号：宇宙中大多数物质尚未发现。  上图：哈勃太空望远镜合成图像显示了星系团Cl 0024 + 17中暗物质的幽灵“环”。 但尽管暗物质与普通物质有所不同，仍有许多实验可用来检测异常物质。 例如，阿尔伯特·爱因斯坦表明，宇宙中的大质量物体会弯曲和扭曲光线。  由于星系发出的光在空间中移动时会被暗物质引力拉伸，效果类似于通过放大镜。 如果光线沿途失真，则表示前进中存在物质。 科学家就可以使用引力透镜来推断暗物质附近占据了多少实际空间。 而光越失真，暗物质就越集中，这被称为引力透镜效应。 一个国际研究人员小组正是依靠引力透镜绘制了宇宙中所谓暗物质分布的最大，最详尽的分布图。  上图：暗物质图的一部分-较亮的区域具有更大的暗物质密度，而较暗的斑块是“宇宙空隙”。 这张新分布图是由，来自七个国家25个机构的400多名科学家组成的团队，经多年工作的产物。这些科学家被称为'暗能量调查'(DES)。 从2013年8月到2019年1月，科学家们聚集在一起，用智利的维克托 M ·布兰科望远镜(M . Blanco Telescope)向天空眺望。  上图：智利的Victor M Blanco望远镜 通过简单地观察整个宇宙中银河系的位置和分布，科学家们的目光集中到了暗物质浓度最高的地方。 随后通过观察，研究了来自附近和几十亿英里外2.26亿多个星系的光线是如何被扭曲的，从而知道这些星系和我们的星球之间有多少暗物质。  上图：椭圆形代表整个天空，紫色是迄今为止已被调查的暗物质区域。 他们的分布图覆盖了从地球上看到的大约八分之一的天空，还记录了宇宙中几乎没有暗物质和星系的斑块。这些杂乱而空旷的区域似乎是由宇宙网络中的星际气体连接的。  上图：分析一个空间区域的深场图像以绘制暗物质图。 暗物质图谱证明爱因斯坦是错误的？通常，数据与所谓的宇宙学标准模型应该一致。 该模型假定宇宙是在大爆炸中形成的，其总质量能含量为95％的暗物质和暗能量。然后根据爱因斯坦的广义相对论（描述引力）膨胀并演化。 这些引力是构成物质的团块和空隙的原因，这些团块和空隙构成了宇宙网。因此可以计算自大爆炸以来，138亿年中的物质分布方式。  上图：膨胀率随时间的变化，曲线越浅，扩展速度越快。 但是新的暗物质图谱并没有完全显示出科学家的预期，实际观察结果表明物质分布过于均匀。 甚至在其他引力透镜实验中也是如此，并非广义相对论所预测的那样。  上图：暗物质以网络状分布在整个宇宙中，在纤维相交的节点处形成星系团。 有科学家称：“我们可能已经发现了有关宇宙结构的真正基础。目前的理论是基于沙子制成得非常粗略的支柱。而我们可能会看到的是这些支柱之一的崩溃。” 也有保守的人认为：“我们对暗物质仍然知之甚少。如果相邻的星系以一种奇怪的方式排列成一条直线，那么地球的引力透镜结果将被误导。请不要忘记，相对论相对于多年来进行的其他所有测试都表现得非常出色。 ”  上图：阿尔伯特·爱因斯坦 总的来说，对于暗物质分布图揭示的结果，会有很多奇怪的解释。尽管影响很大，但最重要的还是要谨慎对待。 在这之后，还有更多的DES数据等待发布。我们可能不必等待太久就可以确定结果是否真的是误导，还是需要我们重新理解宇宙。 |
|
|
