03.02 暗物质是集中在银河系中心还是散布在整个银河系?

星宇飘零2099


暗物质是集中在银河系中心还是散布在整个银河系?

科学界是上个世界三十年代的时候意识到暗物质存在的,当然那会并没有如此正式的名称;瑞士天文学家弗里茨兹威基通过对后发座星团观测时发现:这些星系不应该像观测到那样被引力束缚在一起,理论上看这些星系反而会在距离过于遥远、引力无法束缚住而渐行渐远。

但这种物质无法观测,没有显性物质的任何特性,当然除了引力;科学家百思不得其解,到了上世纪八十年代,科学家终于在各种纠结之后统一思想将其命名为“暗物质”。看来科学家还真是“厚黑学”高手。

通过弱引力透镜的方法获得的暗物质分布图。图中的深色区域为暗物质分布区域,颜色最深的表示暗物质集中区域。上图天区面积大约为30平方度。

ESA计划于2020年发射一个探测器,将使用可见光照相机和近红外照相机,通过大型分布式处理系统来绘制覆盖三分之一天空、多达20亿个星系及其暗物质的三维分布图,以揭开宇宙间暗物质和暗能量的真相。

费米实验室的丹-胡珀研究小组在银河系内核100光年直径的范围内发现了暗物质存在信号,银心部位的暗物质聚集密度是银河系边缘的10万倍。

由此看来,银心还是暗物质比较喜欢呆的地方,因为此处也是银心引力最大的地方,这和暗物质导致宇宙收缩,暗能量导致宇宙膨胀的理论还是暗合的。我们太阳系正处在离银心2.6万光年的位置,按胡珀研究小组的结论,此处的暗物质密度也许就非常低了;另外经过这么多年的观测与实际演算以及太阳系里的各种探测器轨道验证,我们对于太阳系内天体的轨道计算还是非常精确的,否则各种探测器的失联事件就频繁发生而不是现在偶尔失误,当然在太阳系这种微观体内部,暗物质的影响也许可以忽略不计。暗物质在更大的尺度上,比如星系核心或者星系之间广袤的宇宙空间里的影响会更为宏观一些。


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