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暗物质和正常物质之间的联系

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online_member 发表于 2019-1-11 21:11:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
暗物质和正常物质之间的联系59 / 作者:m1717 / 帖子ID:43785,173693

看一个星系,你看到了什么?各种各样五颜六色的星星和气体,令人赏心悦目。在这些恒星中,如果你仔细观察,你可能会发现行星、黑洞、白矮星、小行星以及各种杂乱无章的东西。通常的星系环境。

你看不到的是这个星系的大部分实际上是由什么构成的。你不会看到大部分星系的质量。你不会看到暗物质。

黑暗最重要。

暗物质是一种假设形式的物质,在这个假设中,你现在正在它里面游动。就我们所知,根据几十年来对星系内恒星运动、星系团内星系运动、宇宙大爆炸早期阶段到整个宇宙结构的增长的仔细观察,我们的宇宙并不是表面上看起来这样。

主要的结果是:我们宇宙中的大部分原始物质根本不与光相互作用。它的通常名称是“暗物质”,但更好的名称可能是看不见的物质。我们不能确定它到底是什么(我们还在研究它),但暗物质似乎是某种微观粒子,淹没了每一个星系,赋予了它们额外的质量。因为这个暗物质不与光相互作用,它感觉不到任何与电磁力有关的东西,这意味着它只是通过正常物质而不注意到。

尽管这个暗物质在解释宇宙中令人费解的深层次问题方面很强大,但它确实有一些弱点。最值得注意的是,当天体物理学家对星系的生长进行计算机模拟时--用所有已知的形成星系的物理原理追踪它们在数十亿年中的形成和演化,他们发现暗物质真的、真的聚集在这些星系的中心,形成了非常高的密度。

就其本身而言,这是一个很好的预测,但它与观测结果并不完全相符。虽然我们不能直接看到暗物质,但我们可以看到它对其他事物的影响,包括正常物质。暗物质可能不会玩电磁游戏,但它确实与引力有关,因为引力是超级友好的,能够与整个宇宙中的每一丝质量和能量进行对话。

暗物质和正常物质之间的联系55 / 作者:m1717 / 帖子ID:43785,173693

银河系及其暗物质晕



所以,如果你用暗物质填满星系,而暗物质倾向于在星系中心聚集很多,那么星系中心就会有大量的重量,吸引周围的气体。当气体压缩到核心时,它会收缩和坍塌,引发巨大的恒星形成事件,产生大量的新恒星。

换句话说,星系的核心应该是气体和恒星的分子堆。虽然银河系中心确实是非常富饶的地方,但他们并没有那么富足。

关于星系核中暗物质行为的平淡无奇的预测并不是完整的结论。既然我们有那么多好的理由相信暗物质是一种东西,那么问题就变成了:是什么把它踢出了核心?

给十个理论物理学一个问题,他们会提出十几个解决方案。在暗物质核心的“暗示”的情况下,它们已经成功地做出了各种有趣的解释。也许暗物质比我们想象的更诡异,能够通过一种新的第五种自然力量与自身进行轻微的相互作用,使自己在核心中变得平滑。

尽管这些选项很酷,但或许解释更平淡无奇。暗物质可以通过引力影响正常物质的行为,反之亦然。我们宇宙中的常规物质虽然比黑暗的物质体积要小得多,但也能拖拽和扩展其他的东西,哪怕只是一点点而已。

暗物质和正常物质之间的联系5 / 作者:m1717 / 帖子ID:43785,173693

用红外光和X射线观察到的星系核心



最近,一组天文学家研究了几个矮星系,在这些星系中,暗物质和正常物质之间的联系最容易被发现。他们利用这些样本来寻找恒星形成和中心密度之间的任何关系。在这种情况下,如果一个星系经历了很多近期的恒星形成,触发了爆炸性的超新星风和其他的突发爆发,那么这将会把大量的正常物质赶出核心,而引力就会做它该做的事情,把一些暗物质和正常的物质一起拉走。

这项研究发现了一个有趣的结果:最近有大量恒星形成的矮星系(“最近”指在过去60亿年内)的中心密度更平滑,而在不太活跃的星系中心更尖锐,这支持了正常物质确实可以影响黑暗的假设。虽然这并不能完全解开暗物质的本质之谜,但它是向前迈出的实质性的一步。

  
本文选自:今日头条
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