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星光映射出暗物质的分布图,磁子可揭示轻质暗物质粒子?

www.friv2017play.com2019-08-05

  作者:文/虞子期

  我们都知道,由星系形成的引力胶的大小与星系的质量直接相关。当星系的质量更大时,能量更强,即使是最快速移动的星系也无法摆脱这些力量的牵引力。早在20世纪30年代,科学家就通过对星系团的观察发现,宇宙中存在巨大的结构,但它们不与光相互作用。从研究人员之前观察到的质量来看,宇宙中应该分裂数十亿年的星系是由看不见的物质聚集在一起的,所有这些疑惑只能用暗物质来解释。

件,并且已经存在了很长时间。在银河系中。由数万亿个暗物质粒子组成的巨大“光环”是每个星系的栖息地。但由于物质只能通过重力与其他物体相互作用,因此科学家不可能直接检测其成分。但只要我们把目光投向更广阔的宇宙,我们就会看到许多暗物质存在的证据。因此,所有关于它的研究都需要通过周围星系和恒星的运动来跟踪。那么,科学家们如何揭开暗物质的神秘面纱?

磁铁可以揭示光暗物质粒子

件是暗物质粒子必须相对足够重以在这种罕见的相互作用中敲除核子。虽然到目前为止暗物质探测器尚未发现这种效应的痕迹,但他们越来越意识到暗物质不是什么。当然,没有确切的结果将永远充满疑虑。科学家们还开发了一种拟议的实验装置,即使可疑颗粒本身特别轻,也可以在材料中产生磁振动,以检测暗物质粒子的存在,同时改变电子自旋。

由于实验的灵敏度和相互作用的性质,这种设置可以检测到暗物质颗粒。当一大块材料处于绝对零温度时,所有微小的小磁棒将以相同的方向旋转,并且只有当温度缓慢上升时,一些电子才会开始唤醒并随机指向。反转旋转方向。温度升高越大,电子卷起的次数越多,每次反转都会使磁场强度相对降低。每次翻转旋转都会在材料的能量中产生波纹。这些振荡不是真正意义上的粒子,但它们可以被视为准粒子。因为它们与小而可爱的小磁铁非常相似,所以这些准粒子也被科学家们称为“磁子”。如果实验开始,它是一种非常冷的材料,并且在该过程中有足够的暗物质颗粒撞击材料。并翻转一些旋转,然后你可以观察磁铁。

暗物质在死亡星系中有不同的表现

当科学家模拟暗物质晕的行为时,发现这些结构通常形成某些形状,例如暗物质的“缓冲”分布,其中也充满了银河系中心密集的暗物质球周围的云。物质。然而,在许多星系的行为中,似乎暗物质在银河系的周边移动,而它围绕着一个“核心”。天文学家对这些尖端核心问题的解释可以通过一种称为“自相互作用的暗物质”(SIDM)的模型来解释,以证明暗物质不属于我们可以直接检测和理解的物理领域,并且它也是自己的行为。未知的力量。如果暗物质和普通物质之间的相互作用不同于它与自身的相互作用,它可以解释暗物质如何从银河系中心移动到边缘。但科学家们通过新的研究表明,或许这种解释使得这个问题本身过于复杂。

暗物质构成宇宙中的大部分质量,但它不会照亮,但可以通过重力拉动所有物质,而大部分暗物质都在光环或星系的云中。科学家研究了16个矮星系,大致分为两类,数十亿年前已不再形成恒星的星系,以及最近不再形成或仍在形成恒星的星系。根据研究数据,通常较年轻且活动较少的星系在中心区域有大量暗物质,更容易产生暗物质尖点,而星系活跃的星系只有空核。在暗物质的行为。这一新发现很重要,其结果表明暗物质加热是真实的,并且在很久以前停止形成恒星的星系中,没有能量将暗物质推出银河系的中心。此外,这些情况下的暗物质行为与简单模型预测的一致。

星光映射暗物质的分布

如果暗物质的庞大体现在生命的一个例子中,那么宇宙中暗物质的含量相当于你和我,岩石,树木和星星的“正常物质”的六倍。然而,科学家仍然难以研究暗物质。顾名思义,由于暗物质不会发出任何光,天文科学家只能通过研究星团如何扭曲物体背后的光线来映射大质量群集中暗物质的分布。而这种现象称为引力透镜。从自然星系中撕裂并漂浮在巨大星系团中的恒星被称为暗物质探测器。这是一种绘制神秘暗物质分布的新方法。简而言之,科学家们研究了暗物质对正常物质的引力效应,包括巨大的“正常”物质和暗物质簇,就像放大镜一样。可以使其背后的对象的视野变形。

通过NASA哈勃太空望远镜,科学家们看到了AbellS1063星团,发现星系团中的光很弱,正是这些光线映射了暗物质的真实分布。研究人员从六个不同的星系团分析了哈勃太空望远镜的图像。发射内部光的恒星提供了一种更好的方法来利用引力透镜效应来计算星系团。暗物质的分布。在下面的哈勃太空望远镜图像中,蓝色可见部分显示星系星团MACSJ0416中的星光,而“深场图像”使得研究星团中的光相对容易。与此同时,这意味着在不久的将来,科学家们可以将数据集扩展到六个星系团之外,这意味着可能会有一些令人兴奋的可能性,未来研究人们将研究数百个星系团。检测有关暗物质的更多事实。

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