2楼. 暗物质主要由“弱相互作用粒子”(WIMP)组成,这种粒子能和锗原子或硅原子发生核反应,产生的特定信号能被探测器捕捉到。一旦观测到信号,就可以确定有WIMP穿过探测器,即“暗物质来了”。
图图 | 超级计算机模拟的星系和星系团在被称作宇宙网的长长的纤维丝状的结构中形成过程
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 4楼.
图图 | 2013 年普朗克卫星发布的婴儿宇宙微波背景辐射图
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 5楼. 科学家们曾经做过一个大胆的预测:根据标准宇宙模型,我们的宇宙充满了大量暗物质,而星系就嵌入于暗物质构成的所谓的宇宙网中,缺失的重子很可能就位于星系间延伸的由高度电离气体组成弥漫云中。
这些弥漫云被称为“温-热星系际物质”(WHIM,散布于星系与星系之间的物质),这些云包含着百万度的气体并以 X 光的形式向外发光,但由于气体过于稀薄,因而很难被观测到。
不过,利用哈勃望远镜等工具,天文学家仍然发现了大量的 WHIM,找到了总计近 50-70% 的“丢失”重子。而一些稀疏且温度不是很高的“气丝”则无法被 X 射线望远镜捕获,所以几乎没人能观察到它,也就无法确定剩余部分的丢失重子到底在去了何处。
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图图 | de Graaff 的团队的 100 万对星系的 SZ 效应数据的叠加分析图。a 图为总数据叠加,b 图为星系对光晕的数据叠加,c 图为去除 b 图中主光晕后的数据叠加图。可以发现 a 图中的两个星系被一「光桥「桥接起来,而 b 图的主要光晕叠加中没有这一「光桥」,那么可以表明这里应该是存在纤细的「气丝「的。
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 8楼.
图XENON1T实验中所用的光电倍增管会记录下暗物质粒子和氙原子碰撞时产生的光。
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 9楼. 暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,整个宇宙可能都会分崩离析,不过暗物质的密度非常小,只是数量庞大,因此它的总质量很大,只是这种“又小又大”的东西观察起来非常困难。
图最早提出证据并推断暗物质存在的是20世纪30年代美国加州理工学院的瑞士天文学家弗里兹·扎维奇等人,距今已近90年,其实早在1915年,爱因斯坦就根据他的相对论推论了宇宙质量的多少,但是之后的天文观测与他的推论并不对等,两个数字相差了近百倍,于是天文学家们认为还有大量未发现的物质存在,之后,人们通过不同的观测手段发现了暗物质存在的间接证据,但是一直没有发现这种东西的“真身”和“真相”。
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 10楼.
图目前科学家们一致认为,组成暗物质天体的是一种和常规物质发生弱相互作用的新粒子,这种粒子存在于粒子物理学标准模型之外
醉心淤你DE日子 2018-3-21 回复 11楼. 暗物质天体的组成粒子大约和人类细胞接近,它们的致密程度相当于小型黑洞。通过使用名为普朗克相互作用暗物质的新模型,发现每个大质量弱相互作用粒子的质量是单个质子的10的19次方倍。世界上没有任何一台粒子对撞机能够制造出他们所想的粒子。但是如果这样的粒子存在,它们在138亿年前宇宙大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射中就有迹可循。
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