[圖文]神秘暗物質驚現存在跡象
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暗物質分佈圖
神秘物質宇宙中自暴行蹤,科學家據此模擬得到其分佈圖———
它佔據著宇宙總密度的95%以上。至今,沒有任何人可以捕捉到這種看不見、摸不著的東西;但天文學家們卻明顯地感覺著這種物質的存在。
科學家們叫它「暗物質」。
近日,美國有關媒體傳出消息,國際科研小組的科學家們表示,他們已經成功地找到了宇宙中存在暗物質的直接證據。
近一個世紀以來,天文及物理學家們一直專注於宇宙中一種我們無法看見也無法捕捉到的東西,但它確實存在。
它是宇宙萬物形成的關鍵,它佔據著宇宙總密度的95%以上,但至今科學家都無法探知這種神秘的東西到底是什麼。
理論計算與實際觀測發生了矛盾,星系團中存在大量看不見的神秘物質
70年前,美國科學家弗裡茲·扎維奇在觀測一些星系團時發現,大型星系團中的星系具有極高的運動速度。他依據這個速度計算得出了星系團的質量。就在這時,讓他驚詫的結論出現了———計算出的質量竟然遠遠超過可觀測到的質量達100倍。
弗裡茲·扎維奇知道,只有這樣大的質量才能擁有如此的引力,以將急速運動的星系束縛。然而,能夠觀測到的物質卻遠不具備這樣巨大的質量。很顯然,理論計算與實際觀測發生了矛盾。扎維奇認為,星系團中一定存在著大量未被觀測到的物質,但它們到底是什麼?
答案始終無法揭開,扎維奇給這些神秘物質起了一個名字———暗物質。
「暗物質的大膽提出,給科學界提出了一個宇宙探索的重要問題,成為物理學研究頭頂的一片烏雲。在之後的幾十年裡,暗物質的存在已經得到了廣泛的接受。」中國科學院國家天文台研究員陳學雷博士告訴本報記者。
干擾光束髮生彎曲,暗物質暴露自己行蹤;研究人員模擬得到暗物質分佈圖
自從「暗物質」被提出,大量科學家被深深吸引,他們扎進這個領域各顯神通尋找暗物質存在的證據,試圖揭開暗物質的神秘面紗。近日,暗物質存在的直接證據被發現的消息,從美國一個國際科研小組傳出。
據透露,這個國際科研小組由美國斯坦福大學天體物理學家布拉斯·卡布瑞拉領導,他們借助三年前安裝在「哈勃」太空望遠鏡上的「先進測繪照相機」,觀察到更遠處星系發出的光在兩個星系團中的暗物質干擾下產生了引力透鏡現象。
引力透鏡現象,是指當光在經過具有引力的天體附近時,會像通過凸透鏡一樣發生彎曲。據陳學雷介紹,根據引力透鏡現象可以算出星系團的質量在什麼地方。
這兩個星系團很奇特。科學家們發現,星系團最亮的地方,即普通物質發出的X射線,和引力透鏡現象最強的部分並不重合。這就證明了,發生引力透鏡現象的地方不是普通物質而是暗物質。
這次錯位,讓暗物質暴露了自己的行蹤。研究人員進而通過計算機模擬,得到了暗物質的分佈圖。
神奇粒子能隱身,可在宇宙中自由穿梭;科學家試圖通過它破解暗物質之謎
事實上,各國科學家一直都在使用不同的方法尋找暗物質的蛛絲馬跡。
有一種直接探測法,主要是針對「超對稱粒子」。這是一種質量大而且不受其他引力影響的粒子,它可以在宇宙中自由穿梭;甚至在我們的周圍,它也可以自由運動,不受束縛。「我們雖然看不見,但它可以穿過桌子、地球,甚至太陽運動。」陳學雷說。
科學家們是想要捕捉這種神秘的粒子嗎?
陳學雷解釋說,「雖然超對稱粒子可以自由運動,但難免會撞上其他物質。撞上的一霎那,被撞擊的原子就會得到能量並以不同的形式反映出來,科學家們就想捕捉這個現象。」他說,一般科學家會利用廢棄的礦井或是隧道,在接近絕對零度(零下276攝氏度)的條件下,尋找這種信號。目前,中意兩國的科學家、韓國都有這樣的研究項目,而韓國的科學家更是宣稱他們找到了這樣的信號。