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标题: 研究了152个星系后，天文学家认为：暗物质也许并不存在 [打印本页]

作者: 猫之帝王 时间: 2023-5-27 05:54
标题: 研究了152个星系后，天文学家认为：暗物质也许并不存在
20世纪30年代，科学家发现可以或许观测到的物质并不足以维持星系的稳定运行，他们信赖在如今我们可以或许探索的物质之外，还可能存在着一种我们看不见的物质：暗物质。

它不属于已知的任何物质，独立于人类的认知体系之外，这听起来似乎有些天方夜谭，但诸多证据表明，暗物质不仅存在，而且数量要远超于可见物质。

我们看到的日月星辰以及天下万物都来自于可见光的反射，光属于电磁波的一种，除了人类可见的光波之外，另有很多不可见的波段，而宇宙中全部已知的物质都会向外辐射热量，以是那些不可见的波段则可以通过热量进行探测，通过红外波段显现出来。

暗物质则不一样，它既没有反射可见光，也不会散发热量，这意味着暗物质没有电磁相互作用力和强互作用力，而这两种力又是人类已知粒子中必须存在的根本力，因此暗物质绝不是我们熟悉的任何一种粒子，在现有的技能下没有任何办法对它进行观测。

对于如许一种完全不能观测的粒子，科学家又是怎样确定它真的存在呢？
这就要从宇宙最根本的秩序说起

只管宇宙浩繁而广阔，有着难以计数的恒星和行星，但它们的运行并不是一团乱麻，而是有着完整的秩序和规律在此中，行星和恒星构成恒星系，此中恒星的质量占据恒星系的绝大部门，以是行星会围绕恒星公转，而整个恒星系又以同样的原理围绕着星系，一层一层构建起了规律的宇宙。

此中维持规律的就是引力和离心力，恒星的质量较大，在自身的引力下会把行星拉向本身的引力中心，假如放任引力不管，恒星最终会与行星相撞，这时就须要离心力来维持均衡，行星在围绕恒星做公转时，就产生了一个和恒星引力方向相反的离心力。
直至离心力和行星受到的引力持平时，行星就拥有了一个稳定的公转轨道，假如没有强大的外力干预，如许的均衡会难打破。

在更大标准的星系上，恒星系和星系的关系就像行星和恒星，恒星系会围绕着星系中心的超大质量黑洞做公转活动，理论上来说，绝大部门星系都应该符合如许的规律，但真实的观测结果却相差甚远。

星系的中心部门物质十分麋集，绝大部门质量也集中在这里，那么靠近中心的恒星公转速度将会比外围的恒星快很多，就像太阳系中越靠外围的行星公转速度越慢一样，否则星系会很难保持稳定。

以银河系为例，理论上来说，太阳围绕银河系中心的公转速度应该为160km/s，但现实的丈量却显示，太阳的速度居然为220km/s。

在如此高的公转速度下，离心力本应远宏大于银河系中心的引力，太阳会渐渐甩出去离开银河系类比来看，其他恒星系应该也是同样的状况，在如许的条件下，银河系本该早就分崩离析了，但毕竟显然不是如此。并且银河系并不是个例，其他的星系也几乎都是同样的状况。

这意味着，有一种我们看不见的物质在提供额外的引力，即所谓的暗物质，时至本日暗物质已经成为了主流宇宙学模子的焦点，不外由于至今也没有观测到暗物质的踪迹，仍然有不少科学家并不信赖宇宙中存在这一奇特的物质，他们试图找到某种替换方案，去解决星系中的引力非常。

引力的问题要从牛顿的万有引力定律下手，于是有些科学家认为，引力的强度可能不仅仅是与间隔的平方成反比那么简单，除此之外，天体之间应该另有引力的残留，即无论相隔多远，都仍然有微小的引力加成。

如许残留极其微弱，但足以解释星系间的引力问题了。不外一个简单的概念还不敷，相应的引力方程也须要修改，厥后该理论发展出了完整的多个版本，此中一个简称为AQUAL。

它和暗物质理论都能解决非常的问题，差别的是暗物质模子认为星系的自转受质量分布的影响，以是星系内侧和外侧恒星的轨道速度曲线是光滑过渡的，而AQUAL的模子曲线并没有那么光滑，如许的不但滑幅度非常小，但假如观测大批星系时，就能发现此中的弊端。

近日科学家通过斯皮策望远镜的数据库对152个星系展开了研究，结果显示，这些星系的轨道速度曲线似乎更符合AQUAL的模子。

虽然仅有这一点还不足以撼动主流的暗物质理论，并且自身另有些暂时无法解决的问题，但它仍为我们提供了新的思绪，或许暗物质就像当初的以太一样，它们都并不存在。

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