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【暗物质|宇宙24｜困扰人类100年的“暗物质”是个幻觉？是引力出了问题？】我们继续说暗物质 ， 上节课我们说了 ， 上世纪的30年代、70年代人们发现了星系、星团中有质量缺失 ， 说白了就是根据星光所测量出来的物质它们能够提供的引力 ， 不足以解释星系的转动速度 。
也可以理解为 ， 一个星系由发光物质所提供的引力太小 ， 如果星系按照目前的转动速度的话 ， 它肯定会解体 ， 但事实上 ， 星系人家转得好好的 ， 这就说明 ， 有一部分物质给星系提供了额外的引力 ， 但我们不知道它是啥 。
当时根据引力测量出来的质量 ， 比根据星光测量出来的质量大了50倍 。 这个差异还是相当明显的 。 所以我们需要解释这50倍都差在了哪？
人们首先考虑了一种可能的解释 ， 我们知道星系中除了恒星以外 ， 还有很多不发光、或者说不发出可见光的物质 ， 比如说 ， 行星 ， 褐矮星、恒星遗迹、黑洞、气体云、尘埃等等这些由普通物质构成的东西 。
如果把这些东西都算进去的话 ， 再加上恒星的质量 ， 是不是就可以抹平这50倍的差异了 。 所以我们需要对宇宙做一次大规模的人口普查 。 看一下 ， 除了恒星以外的物质到底有多少？
首先是等离子体和气体云 ， 这两种东西在星系、星系团中 ， 以及星系际介质中大量存在 ， 数量非常的可观 ， 不过它们基本上在可见光波段看不到 。 如果我们在X射线波段或者是紫外线波段观察的话 ， 就能看到等离子体了 。
现在我们看到的这张照片是阿贝尔2744星系团 ， 里面包含了过热的等离子体 ， 温度高达数千万摄氏度 ， 在X射线波段有强烈的辐射 ， 图中蓝色部分就是钱德拉X射线天文台观测的结果 ， 背景中的星系是哈勃望远镜在可见光波段观测的结果 。
可以看出 ， 等离子体大量地存在于星系 ， 或者是星系团之间 ， 因此这种状态的物质也被称为“暖热星系际介质” 。
除了等离子体以外 ， 在星系和星系团的内部还存在着大量的中性气体云 ， 经过大量的测量 ， 如果我们把气体分子和等离子体都加起来 ， 它们的总质量只比恒星的总质量大了7倍左右 ， 远远补不齐50倍的窟窿 ， 只能解释所需引力效果的14% 。
下面我们继续寻找其他类型的物质 ， 比如说褐矮星 。 这是一类失败的恒星 ， 它们的质量介于13个木星到80个木星之间 ， 低了就是巨型气态行星 ， 高了就是最小的红矮星 。
因此红矮星不热也不冷 ， 虽然它不能进行氢到氦的聚变 ， 但还是可以生成一些氘 ， 释放出一些能量 ， 不过这些能量不足以让褐矮星发出可见光 ， 所以我们只能在红外线波段看到它们 。
通过大量的搜寻 ， 我们发现褐矮星的数量还不少 ， 但它们的质量比恒星要小得多了 ， 因此他们对所需引力的贡献远小于1% 。
除了褐矮星以外 ， 在星系中还有一类天体 ， 它们不会发出任何可见光 ， 也无法在红外线波段看到它们 ， 其中包括像月球、地球这样的岩石星球 ， 或者是像土星、木星这样气态星球 。
想找到它们一般有两种常用的办法 ， 凌星法和微透镜法 ， 凌星法说的是 ， 当一颗行星距离它的母恒星比较近的时候 ， 而且这颗行星还必须处在母恒星和地球的连线上 ， 如果它现在经过了母恒星的盘面 ， 我们就会看到母恒星的亮度轻微的下降 。 通过这个方法我们就能发现一些系外行星了 。
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