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在最近(2019.05)的一篇论文中,国际高等研究学院(SISSA)的研究人员表示,他们通过研究天体物理学中最令人费解的问题之一,驳斥了否定暗物质存在的替代理论。
研究人员观测的现象,就是星系旋转曲线,与物体在星系中的行为方式有所不同。
虽然天体物理学定律认为,我们的太阳系和其他在螺旋星系外围运动的物体,由于该区域发光物质的数量较少,所以移动速度应该相对较慢。然而,观测速度却是均匀的。
为了使这一观察与我们对天体物理学的理解相一致,特别是开普勒定律相一致,科学家们假设我们银河系中的任何地方都有一种物质,我们用眼睛看不到的物质 -- 暗物质。
人们常常因为看不到而怀疑事情的真实性,这一点在暗物质上尤为突出。尽管暗物质的说法在天体物理学家中很受欢迎,但没有一位科学家观察到她,因为长期的观察和实验并没有带来直接的效果,所以一些人对这种物质的存在始终持怀疑态度。
事实上,暗物质不存在的证明也一直是很多科研人员工作的重点,他们结合观察到的现象,通过调整引力定律,来解释星系旋转曲线,这样就可以最大程度的摆脱暗物质理论的影响。
部分科研人员假设,如果每个星系都有暗物质,暗物质就是星系的开始。这种看不见的神秘物质是任何一个星系中最主要的构成,那么不可能有星系不存在暗物质。三年前,他们就真找到了这样一个星系,可以用经验理论来解释恒星总引力加速度与其中普通物质的分量关系。在最近的四月,科研人员发现了第二个这样的星系。
然而,在研究了106个星系的总加速度与其中的普通物质之间的关系,科研人员得出了一个与之前观测截然不同的结果,那就是:
恒星总引力加速度(观测到的)不光与经典牛顿理论中只有普通物质存在关系,还与星系半径和星系形态有关系。
这不仅证明了之前与经验相关的判断的不精确性,而且消除了对星系中存在暗物质的怀疑。
此外,所发现的新关系为我们更好的理解这种不确定的物质提供了很重要的信息。
暗物质也被用来解释星系的形成,以及为什么星系有这么多不同的形状,就像有一种胶水,把星系聚合在一起。
什么是暗物质?
暗物质是一种假想的物质,据说占宇宙的大约27%。
暗物质是看不见的,因为它不反射光,并且从未被科学家直接观察过。
天文学家因为它对已知物质的引力作用而推测它在那里。
在一个完全黑暗的房间里照亮火炬,你只能看到火炬照亮的东西。这并不意味着你周围的房间不存在。
同样,我们知道暗物质存在,但从未直接观察过它。
这种物质被认为是将星系固定在一起的引力“胶水”。
计算表明,如果不是由大量暗物质结合在一起,许多星系将被撕裂而不是旋转。
只有百分之五的可观测宇宙由已知物质组成,如原子和亚原子粒子。