目前能证明暗物质存在的证据有哪些?( 二 )


我们还可以按照所不雅察到的所有物质 , 包罗星光、气体、尘埃、等离子体、气体受热时的x射线等等 , 揣度出此中有几多正常物质 。 但这些正常物质只能诠释13-17%的质量 。 是以星系团中必需有某种形式的暗物质 。

目前能证明暗物质存在的证据有哪些?



单个星系必需存在比气体和尘埃更多的物质 , 来诠释我们所不雅察到的动力学现象 。
一个螺旋星系最典型的特征是 , 它们在扭转 , 恰是这种扭转发生了我们所熟知的经典螺旋布局 。 当一个星系侧面朝标的目的我们的时辰 , 标的目的我们接近的部门的星光就会发生蓝移 , 远离我们的部门的星光就会发生红移 。
按照星光的红蓝转变 , 我们可以测量出一个星系离中间分歧距离的扭转速度 。 按照已知的物理定律:星系的大部门物质都应该集中在中间 , 外围物质比内部物质的扭转速度更慢 。 但现实的环境并不是这样 , 这种单个星系扭转曲线的异常导致了我们认为:即每个星系四周必然有一个暗物质“晕”来诠释所不雅察到的扭转曲线 。
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引力透镜可以测量星系、星系团的总质量
当我们不雅察宇宙时 , 我们不仅仅可以经由过程测量来自星系或星系团的光来揣度质量信息 。 按照爱因斯坦的广义相对论 , 我们还有一种难以置信的测量质量的机制:质量自己就像一个透镜一样 , 它可以弯曲后面物体的所有光线 , 这种现象被称为引力透镜 。 这可以以强透镜的形式呈现 , 上图显示了庞大的环状、弧形和多重图像 , 下图显示了弱引力透镜的形式 , 而且扭曲了布景星系的外形 。
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我们可以经由过程测量此中一种或两种结果 , 只要有足够的布景光经由过程质量源 , 就可以揣度出透镜(前景)物体中有几多质量 。 经由过程引力透镜我们测量出的“总质量” , 大约是正常物质质量的六倍 。
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宇宙大规模的堆积形式需要暗物质来重现我们不雅测到的布局 。
当我们在大标准上绘制出宇宙中最切确的星系地图时 , 我们发现必然有某种分歧于通俗物质的物质(质子、中子和电子)来重现我们在最大标准上看到的布局 。 出格是 , 暗物质形当作了一个条理分明的宇宙收集 , 此中有细小的矮星系 , 有各类大小的螺旋星系 , 有包罗大螺旋星系的星系群 , 有包罗螺旋星系和庞大椭圆星系的星系团 , 毗连星系团的细丝 , 以及在星系团之间物质很少的庞大宇宙浮泛 。
若是没有暗物质 , 我们看到的宇宙布局将会很是很是分歧 。
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起首 , 若是没有暗物质 , 大规模布局中会有一个截止点 , 也就是说不会形当作太大的物质布局;小的物质布局也会存在一个最低限制 。 也就是说不会形当作矮星系或者一些小型的物质布局 。
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宇宙微波布景(CMB)的波动 。
当我们不雅察宇宙大爆炸(CMB)的余辉时 , 我们发现微波辐射中波动堆积的体例有一个很是特别的模式 。 固然波动在所有标准上起头都是一样的 , 但辐射和物质之间的彼此感化会发生一种“波” , 近似于在特定标准下水体的涟漪 。 若是有暗物质的存在 , 它会经由过程引力影响辐射和通俗物质 , 但不像通俗物质与自身或辐射那样发生彼此感化 。

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