暗物质是什么 什么是暗物质?研究暗物质有什么意义?

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发布时间: 2020-12-31 12:02:29
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暗物质是什么?

暗物质是宇宙中可能存在的一种看不见的物质,这是理论上提出来的。它可能是宇宙物质的主要成分,但不属于构成可见天体的任何已知物质。在大量天文观测中发现的疑似违反牛顿引力的现象,在暗物质存在的前提下可以很好的解释。现代天文学的观测结果,如天体运动、牛顿引力现象、引力透镜效应、宇宙大尺度结构的形成、微波背景辐射等。,表明暗物质可能存在于大量的星系、星团和宇宙中,而且它的质量远远大于宇宙中所有可见天体的总质量。结合宇宙中微波背景辐射的各向异性观测和标准宇宙学模型(λλCDM模型),可以确定宇宙中暗物质占所有物质总质量的85%,占宇宙总质量和能量的26.8%。

目前,一种被广泛接受的理论认为暗物质由弱相互作用的大质量粒子(WIMP)组成,其质量和相互作用强度接近电弱尺度。在宇宙膨胀过程中,观测到的剩余丰度是通过热解耦获得的。此外,还有假说认为暗物质由其他类型的粒子组成,如轴子和惰性中微子。

研究暗物质有什么意义?

暗物质不能直接观测,但可以干扰恒星发出的光波或引力,可以清晰地感觉到它的存在。科学家们对暗物质的特性提出了许多假设,但都没有得到充分的证明。

暗物质几十年前,当暗物质第一次被提出时,它只是理论的产物,但我们知道暗物质已经成为宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍,占宇宙能量密度的1/4,更重要的是,暗物质主导着宇宙结构的形成。

暗物质的性质仍然是个谜,但如果假设它是一种弱相互作用的亚原子粒子,那么它形成的宇宙大尺度结构与观测结果是一致的。但对所有星系和子星系的结构分析表明,这一假设与观测结果存在差异,为许多可能的暗物质理论提供了有用的地方。

这些潜在的暗物质模型可以通过研究小尺度结构的密度、分布、演化和环境来区分,这为暗物质性质的研究带来了新的曙光。暗物质和反物质,这些都在我们身边。可以说有现成的方法。

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