新视野号在64亿公里外的太空,拍下的宇宙照片,或将改写宇宙论?( 二 )


资料显示 , 2001年 , 美国发射了威尔金森各向异性探测卫星(WMAP) , 对微波背景辐射进行更精确的测定 , 测得宇宙的年龄为137.5亿岁 , 并显示宇宙由23%的暗物质 , 73%的暗能量和4%的普通物质组成 。

值得一提的是 , 虽然科学家认为宇宙中存在大量的暗物质和暗能量 , 但是它们本质上到底是什么依旧是个谜 , 因为“观测”都显得很困难 , 就更别提搞清楚其内部结构了 。
此外 , 通过威尔金森卫星的探测数据不难看出 , 宇宙中除了暗物质以外 , 还有大量的暗能量 。 科学家认为暗能量是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量 , 它充斥在宇宙空间当中 , 具有负压强 。

因此 , 如果新视野号在64亿公里外看到的“明亮”太空能够证明暗物质存在于宇宙当中 , 那现有的宇宙论肯定是会被改写的 , 它的存在将颠覆人们传统的宇宙观 。
那么 , 除了这一特别的发现以外 , 还有哪些证据能证明暗物质存在呢?

暗物质存在的证据
第一个就是星系的旋转曲线 , 它是星系中的星体或者气体绕星系作圆周运动的速度与其到星系盘中心的距离之间的函数曲线 。 一般来说 , 科学家可以通过星系旋转曲线的测量 , 来预测星系的质量 。
科学家曾用这种方法对M33星系进行了测量 , 结果发现除了恒星和气体部分以外 , 还存在着大量的不可见物质 , 他们认为这些就是暗物质 。

第二个证据是引力透镜 , 爱因斯坦在广义相对论当中预言了引力透镜效应 , 即大质量恒星或者星系附近 , 空间会发生弯曲 , 连带着路过附近的光线一起弯曲 。
在这种情况下 , 科学家能够通过引力透镜效应来研究暗物质的分布和暗物质晕的结构 。 因为相较于重子物质 , 暗物质和普通物质的相互作用比较弱 。

第三个证据是宇宙大尺度结构模拟 , 比如宇宙中的巨墙-纤维状结构和空洞状结构 , 它们跨越的范围都是很大的 。
而科学家认为 , 这些大组织结构能够牢牢地“粘合”在一起 , 除了有“引力源头”的作用以外 , 一定存在着“骨架” , 这个骨架正是由暗物质和暗能量构成的 。
哪怕是以银河系来说 , 它能够维持这样的结构一直做着自转运动却不“散架” , 也说明它是受到某种东西固定的 。

除了以上咱们所说的这些证据之外 , 还有微波背景辐射、大爆炸核合成理论等等 , 这些研究都可以证实宇宙中可能有大量的暗物质存在 。
不过 , 要想彻底搞清楚暗物质和暗能量 , 人类还得继续努力 , 因为我们现在能意识到它们存在 , 却依旧难以捕捉到它们的身影 。 为此 , 人们也称其为“宇宙中的幽灵” 。
那么 , 人类现在都在使用什么方法在探测暗物质呢?

探测暗物质的方法
为了能够找到这些潜伏在宇宙当中的幽灵 , 科学家想了许多方法 , 也进行了许多的尝试 。
比如说在地下千米深的位置挖出实验室 , 尽量杜绝宇宙中的“信号干扰” 。 在这种地下实验室当中 , 科学家是有机会探测到暗物质信号的 。
资料显示 , 2010年 , 我国首个极深地下实验室——中国锦屏地下实验室CJPL建成并投入使用 。 该实验室位于四川省西部崇山峻岭之中一条17km长的隧道中 , 岩石厚度达到2400m , 是目前世界上深度最深、宇宙线通量最低的地下实验室 。

此外人们还会利用专用的卫星进行探测 , 因为暗物质和普通物质的相互作用虽然很弱 , 但是依旧会发生碰撞湮灭的情况 , 产生电子、质子等物质 , 所以科学家希望能通过暗物质粒子探测卫星来找到它们的痕迹 。
需要注意的是 , 虽然这些年人们对暗物质的探索取得了一定的成果 , 但是从本质上来说 , 依旧只是简单地勾勒出它的轮廓 , 对于其内在 , 人类依旧知之甚少 。

【新视野号在64亿公里外的太空,拍下的宇宙照片,或将改写宇宙论?】只有等到暗物质研究取得更多进展的时候 , 才会带给我们更多颇具“颠覆性”的东西 。

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