03.02 暗物質是集中在銀河系中心還是散佈在整個銀河系?

星宇飄零2099


暗物質是集中在銀河系中心還是散佈在整個銀河系?

科學界是上個世界三十年代的時候意識到暗物質存在的,當然那會並沒有如此正式的名稱;瑞士天文學家弗裡茨茲威基通過對后髮座星團觀測時發現:這些星系不應該像觀測到那樣被引力束縛在一起,理論上看這些星系反而會在距離過於遙遠、引力無法束縛住而漸行漸遠。

但這種物質無法觀測,沒有顯性物質的任何特性,當然除了引力;科學家百思不得其解,到了上世紀八十年代,科學家終於在各種糾結之後統一思想將其命名為“暗物質”。看來科學家還真是“厚黑學”高手。

通過弱引力透鏡的方法獲得的暗物質分佈圖。圖中的深色區域為暗物質分佈區域,顏色最深的表示暗物質集中區域。上圖天區面積大約為30平方度。

ESA計劃於2020年發射一個探測器,將使用可見光照相機和近紅外照相機,通過大型分佈式處理系統來繪製覆蓋三分之一天空、多達20億個星系及其暗物質的三維分佈圖,以揭開宇宙間暗物質和暗能量的真相。

費米實驗室的丹-胡珀研究小組在銀河系內核100光年直徑的範圍內發現了暗物質存在信號,銀心部位的暗物質聚集密度是銀河系邊緣的10萬倍。

由此看來,銀心還是暗物質比較喜歡呆的地方,因為此處也是銀心引力最大的地方,這和暗物質導致宇宙收縮,暗能量導致宇宙膨脹的理論還是暗合的。我們太陽系正處在離銀心2.6萬光年的位置,按胡珀研究小組的結論,此處的暗物質密度也許就非常低了;另外經過這麼多年的觀測與實際演算以及太陽系裡的各種探測器軌道驗證,我們對於太陽系內天體的軌道計算還是非常精確的,否則各種探測器的失聯事件就頻繁發生而不是現在偶爾失誤,當然在太陽系這種微觀體內部,暗物質的影響也許可以忽略不計。暗物質在更大的尺度上,比如星系核心或者星系之間廣袤的宇宙空間裡的影響會更為宏觀一些。


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