距认识暗物质已过137年,现又发现银河系正被暗物质“踩刹车”
在众多的科普作品之中 , 暗物质的存在一直都是重点的科普话题 。 只因其神秘的属性让它一直都是的学术界以及科学爱好者都关注的点 , 也是那些科幻小说中最喜欢构造的物质 。
一、暗物质的发现以及其得名
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其实早在1884年的时候 , 也就是19世纪 , 那时候的研究者就已经在利用银河系中恒星的运动速度来估算星系的总质量了 。 而他们在估算的时候发现 , 有许多的恒星运动速度比我们预想的要快上很多 。
但是按照常理来说 , 这样高速运行的恒星似乎早就应该脱离运行轨道了的 , 除非恒星周围还存在着大量我们无法直接观测到的物质 , 为恒星提供引力约束 。 后再根据计算 , 这些无法观测到的物质已经远远超出了我们的可观测的天体的总量 。
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因为没有人能够解答这些无法观测到的物质到底是什么 , 因此人们为其取名为“暗物质” 。 也就是说 , 其实早在137年前 , 人们就已经清楚地认识到暗物质的存在了 。
【距认识暗物质已过137年,现又发现银河系正被暗物质“踩刹车”】当然 , 那时候的研究者们并没有对暗物质产生过多的关注 。 因为在天文学之中 , 难以观测到的物质可以说是比比皆是 。 与那些相比 , 几颗高速运转的行星算不上什么 。 一直到20世纪的70年代 , 随着科学技术的发展 , 大量的观测数据显示 。
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这种能够影响行星转速的物质不仅仅是存在于银河系之中 , 在更多的河外星系之中他也普遍存在 。 且观测到的这种物质总质量都恰好是我们可观测质量的6倍 。 由此 , 暗物质这种东西开始正式被科学家们关注起来 。
但因为他的“不可见”特性 , 因此人们只能通过额外的手段去证明他的存在 。 比如说通过微波背景辐射等等观测结果去表明 , 暗物质很可能是大量存在于星系以及宇宙之中的 。 而根据观测 , 科学家们认为宇宙中暗物质的数量应该是占据了全部物质总质量的85% , 占据了宇宙总质能的“26.8%” 。
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当然 , 科学的严谨性也让我们在学术上表明了 。 “暗物质(Darkmatter)”其实还只是学术界在理论上提出的物质而已 。
二、银河系正被暗物质“踩刹车”
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但即便是如此 , 观测“暗物质”的存在也依旧是近年来天体物理学、天文学等研究的主要方向 。 并且早在30年前就有理论曾经预测过 , 银河系的自转速度可能因为受到了不明力量的牵制而在漫漫减速 , 但一直都没有实例去证实 。
而根据2021年6月21日 , 也就是前天每日科技网的报道来看 , 关于“暗物质”的研究又有了新的突破 。 同时 , 这也与30年前的“银河系减速理论”有关系 。
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英国的伦敦的大学以及牛津大学等机构的研究人员 , 一直在使用盖亚望远镜对银河系中棒旋结构(由无数的宇宙尘埃、星云、恒星等组成的结构)的一组恒星——赫拉科勒斯星流进行一定的数据分析发现 。
这一组恒星运动可以与棒旋结构产生共振 , 他们可以保持着与棒旋结构一样的速度围绕着银河系的中心进行运动 。 而由于赫拉克勒斯星流的位置 , 又处在拉格朗日点(在天体力学之中限制三体问题的五个特解)之中 , 连带着这个星流也被棒旋结构的引力所影响 。
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因此在这种情况之下 , 为了能够与棒旋结构的自转速度匹配 。 棒旋结构的自转速度一旦下降 , 那么这些恒星也都会远离银河系的中心 。 而研究人员们发现 , 赫拉克勒斯星流也确实正在远离银河系的中心 。
棒旋结构在不断的减速 , 赫拉克勒斯星流也正在不断的朝着结构的外围移动 。 这个由数十亿颗恒星组成的棒旋结构 , 他的运转速度自诞生以来已经变慢了24% 。 而科研团队们认为 , 这个减速的原因很有可能就是因为 , 暗物质为银河系“踩了刹车” 。 科学家称:
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“天体物理学家长期以来怀疑银河系棒旋结构的自转速度在不断变慢 , 现在终于掌握了相关证据 。 使棒状结构自转减速的原因是暗物质 , 此前科学家通过测量星系的引力和可见物质引力的差值 , 去推测暗物质的存在 , 但此次研究则为未来提供了全新手段——通过质量去了解暗物质 。 ”
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