暗物质|占据宇宙总质量的85%,却始终无法观测,暗物质终于“露出马脚”( 二 )


实际上 , 这个理论在很久以前就有人提出了 , 被称为天体测量弱引力透镜 。 当暗物质恰在某颗恒星和地球之间的位置掠过时 , 它的引力透镜效应会导致恒星的亮度发生变化 , 导致我们观测起来就好像这颗恒星在移动一样 。 但是 , 就像我们说的 , 这么小范围内的暗物质所能导致的光线偏折非常有限 , 因此虽然理论早已被提出 , 却始终无法 被我们真正用来检测暗物质 。
米什拉-夏尔马和他的同事在经过长期的研究后认为:如此不明显的现象 , 自然不能对单个恒星进行检测 。 如果我们是对大量的恒星进行天体测量弱引力透镜的检测 , 将会有意想不到的效果 。
“我们的研究表明 , 借助不久的将来即将投入使用的下一代观测技术 , 就有可能发现一些暗物质光环、紧凑天体或者是标量场暗物质所导致的密度波动现象 。 ”
他们所提出的具体方法是:通过非常精确的天文观测 , 然后利用他们所构建的一个模型来分析恒星或者是星系的速度及加速度分布 , 从而可以反推出暗物质的存在 。 他们将自己的这个理论应用在了一些模拟场景下 , 结果发现这些分布也随着暗物质的类型而变化 , 这意味着科学家可以利用这个技术来验证暗物质模型 。
不仅如此 , 他们还发现:太阳在围绕银河系中心公转的过程中 , 会给这些分布引入一些不对称性 , 通过这些不对称性 , 科学家可以去除探测到的噪音 , 提取出其中的天体弱引力透镜信号 。
目前来说 , 能够提供这些信息的 , 就是欧洲航天局的盖亚卫星了 。 盖亚卫星的使命就是对银河系内几十亿颗恒星进行观测 , 绘制一幅精确的银河系地图 。 不过 , 当他们尝试将盖亚卫星的数据引入到自己的模型中进行计算的时候 , 发现其中的噪声实在太多 , 所以无法提取出精确的信号来 。
他们指出 , 随着盖亚卫星发布越来越多的数据、以及更多先进的观测设备出现时 , 这个问题就能够得到有效的解决 。
(图片说明:罗曼太空望远镜)文中所指的观测设备 , 就是正在澳大利亚建设的平方公里阵列射电望远镜 , 以及NASA的南希·罗曼太空望远镜 。 二者都是已经开始施工的新一代望远镜 , 观测能力极强 , 远超过现在正在服役的其他望远镜 。 凭借着它们的强大能力 , 米什拉-夏尔马等人的理论或许将会大显神威 。 因此 , 他们这个理论 , 需要等到未来几年才能得到验证 。
占据宇宙总质量85%的暗物质虽然无法被我们直接观测到 , 但它对于宇宙来说至关重要 。 如果不是它们的存在 , 宇宙中的星系可能全都会变成一盘散沙 。 甚至 , 如果没有暗物质 , 可能我们的宇宙都会比现在要更加零散 。 到底是什么力量在凝聚着星系和宇宙呢?也许再过几年 , 这个谜题就会被解开吧!