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宇宙中超过 80% 的物质是由科学家从未见过的物质组成的。它被称为暗物质，我们只是假设它存在，因为没有它，恒星、行星和星系的行为根本就没有意义。这是我们所知道的，或者更确切地说，是我们认为我们知道的。 什么是暗物质，为什么它是不可见的？ 暗物质是完全看不见的。它不发射光或能量，因此不能被传统的传感器和检测器检测到。科学家们认为，其难以捉摸的本质的关键必须在于它的成分。 可见物质，也称为重子物质，由重子组成——重子是质子、中子和电子等亚原子粒子的总称。科学家们只是推测暗物质是由什么构成的。它可以由重子组成，但也可以是非重子，这意味着由不同类型的粒子组成。 大多数科学家认为暗物质是由重子物质组成的。主要候选者 WIMPS（弱相互作用的大质量粒子）被认为具有质子质量的十到一百倍，但它们与“正常”物质的弱相互作用使它们难以被发现。中微子是比中微子更重、更慢的巨大假设粒子，是最重要的候选者，尽管它们尚未被发现。 无菌中微子是另一个候选者。中微子是不构成常规物质的粒子。一条来自太阳的中微子河流，但由于它们很少与正常物质相互作用，它们穿过地球及其居民。 已知有三种中微子；第四种，无菌中微子，被提议作为暗物质候选者。无菌中微子只能通过重力与常规物质相互作用。 密歇根州立大学物理学和天文学副教授、南极洲冰立方中微子天文台的合作者泰斯·德扬告诉太空：“一个悬而未决的问题是，进入每个中微子种类的分数是否存在模式。” .com。 较小的中性轴子和不带电的光子——都是理论粒子——也是暗物质的潜在占位符。 还有反物质这种东西，和暗物质不一样。反物质由与可见物质粒子基本相同但电荷相反的粒子组成。这些粒子称为反质子和正电子（或反电子）。当反粒子遇到粒子时，会发生爆炸，导致两种物质相互抵消。因为我们生活在一个由物质构成的宇宙中，很明显周围没有那么多反物质，否则就什么都没有了。与暗物质不同，物理学家实际上可以在他们的实验室中制造反物质。 但如果我们看不到暗物质，我们怎么知道它的存在呢？答案是重力，由物质构成的物体所施加的力与其质量成正比。自 1920 年代以来，天文学家就假设宇宙必须包含比我们所能看到的更多的物质，因为似乎在宇宙中发挥作用的引力似乎比仅可见物质所能解释的要强。 天文学家在 1970 年代检查螺旋星系时预计会看到中心的物质比外缘移动得更快。相反，他们发现两个位置的恒星以相同的速度行进，这表明星系包含的质量比可见的要多。 对椭圆星系内气体的研究也表明，需要比可见物体更多的质量。如果星系团所包含的唯一质量是常规天文测量可见的质量，它们就会飞散。 不同的星系似乎包含不同数量的暗物质。2016 年前，范多库姆领导的一个团队发现了一个名为蜻蜓 44的星系，它似乎几乎完全由暗物质组成。另一方面，自 2018 年以来，天文学家发现了几个似乎完全没有暗物质的星系。 引力不仅影响星系中恒星的轨道，还影响光的轨迹。著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在 20 世纪初表明，宇宙中的大质量物体由于其引力而弯曲和扭曲光。这种现象称为引力透镜。通过研究光是如何被星系团扭曲的，天文学家已经能够绘制出宇宙中暗物质的地图。 今天，绝大多数天文学界都承认暗物质的存在。 尽管所有证据都指向暗物质的存在，但也有可能根本不存在这样的东西，并且描述太阳系内物体运动的万有引力定律需要修改。 暗物质似乎以网络状分布在整个宇宙中，在纤维相交的节点处形成了星系团。通过验证引力在我们太阳系内外的作用相同，研究人员为暗物质和暗能量的存在提供了额外的证据。 暗物质从何而来？ 暗物质似乎以网状分布在整个宇宙中，在纤维相交的节点处形成了星系团。通过验证太阳系内外的引力作用相同，研究人员为暗物质的存在提供了额外的证据。（事情甚至更复杂，因为除了暗物质之外，似乎还有暗能量，这是一种无形的力量，负责对抗重力的宇宙膨胀。） 但是暗物质从何而来？显而易见的答案是我们不知道。但还是有一些理论。2021 年 12 月发表在《天体物理学杂志》上的一项研究认为，暗物质可能集中在黑洞中，黑洞是通往虚无的强大大门，由于它们的极端引力，它们会吞噬附近的一切。因此，暗物质将与我们今天所看到的宇宙的所有其他构成元素一起 在大爆炸中产生。 白矮星和中子星等恒星残骸也被认为含有大量暗物质，所谓的自有矮星也是如此，这些失败的恒星没有积累足够的物质来启动核聚变. 科学家如何研究暗物质？ 既然我们看不到暗物质，那我们真的可以研究它吗？有两种方法可以更多地了解这个神秘的东西。天文学家通过观察宇宙中物质的聚集和物体的运动来研究宇宙中暗物质的分布。另一方面，粒子物理学家正在寻求探测构成暗物质的基本粒子。 安装在国际空间站上的一项名为阿尔法磁谱仪(AMS) 实验可以检测宇宙射线中的反物质。自 2011 一直以来，它已被超过 1000 亿条宇宙射线击中，为了解穿越宇宙的粒子组成提供了迷人的见解。 “我们测量了过量的正电子（电子的反物质对应物），这种过量可能来自暗物质，”AMS 首席科学家、麻省理工学院诺贝尔奖获得者 Samuel Ting 告诉 Space.com。“但目前，我们仍然需要更多数据来确保它来自暗物质，而不是来自一些奇怪的天体物理学来源。这将需要我们再运行几年。” 回到地球上，在意大利的一座山下，LNGS 的 XENON1T正在寻找 WIMP 与氙原子碰撞后的相互作用迹象。 位于南达科他州金矿的大型地下氙暗物质实验(LUX) 也一直在寻找 WIMP 有相互作用的迹象。但到目前为止，该仪器还没有揭示出什么神秘的物质。 IceCube中微子天文台是一个埋在南极冰冻表面下的实验，正在寻找假设的无菌中微子。无菌中微子仅通过重力与常规物质相互作用，使其成为暗物质的有力候选者。 旨在探测难以捉摸的暗物质粒子的实验也在瑞士欧洲核研究组织(CERN) 的强大粒子对撞机中进行。 几个绕地球运行的望远镜正在寻找暗物质的影响。欧洲航天局的普朗克航天器于 2013 年退役，在拉格朗日点2（绕太阳轨道上的一个点，航天器相对于地球保持稳定位置）工作了四年，绘制了宇宙微波背景的分布图，宇宙大爆炸的遗物。这种微波背景分布的不规则性揭示了暗物质分布的线索。 2014 年，美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜在伽马射线光下绘制了我们银河系中心的地图，揭示了从其核心延伸出的过量伽马射线辐射。 “我们发现的信号无法用目前提出的替代方案来解释，并且与非常简单的暗物质模型的预测非常一致，”主要作者、伊利诺伊州费米实验室的天体物理学家 Dan Hooper 告诉 Space.com。 研究人员说，过量可以通过质量在 31 到 400 亿电子伏特之间的暗物质粒子的湮灭来解释。结果本身不足以被认为是暗物质的确凿证据。需要来自其他观测项目或直接探测实验的额外数据来验证解释。 经过 30 年的发展，于 2021 年 12 月 25 日发射的詹姆斯韦伯太空望远镜预计也将有助于寻找难以捉摸的物质。世纪望远镜的红外眼睛可以看到时间的开始，无法直接看到暗物质，但通过观察宇宙最初阶段以来的星系演化，有望提供见解这在以前是不可能的。
告诉你神秘的暗物质！它藏在哪里？
研究人员认为暗物质约占宇宙质量的80%，但暗物质究竟是什么以及它如何形成，一直是未解之谜。据物理学家组织网近日报道，美国约翰·霍普金斯大学的一项最新研究表明，暗物质可能在宇宙大爆炸之前就已存在。
尽管人们对暗物质的起源知之甚少，但天文学家已经证明，暗物质在星系和星系团的形成过程中发挥着至关重要的作用。虽然不能直接观测到，但通过它们对可见物质在空间运动和分布的引力作用，可以知道有暗物质存在。
长期以来，研究人员认为，暗物质是大爆炸的遗骸。而最新研究作者、约翰·霍普金斯大学物理学和天文学博士后托米·腾卡能说：“如果暗物质真是大爆炸的遗骸，那么，我们应该已在不同的粒子物理实验中直接看到了暗物质的‘蛛丝马迹’。但迄今为止，所有寻找暗物质的实验都以失败告终。”
在最新研究中，研究团队利用一个新的简单数学框架表明，暗物质可能在大爆炸(即宇宙暴胀时期)之前就产生了。在宇宙暴胀时期，空间快速膨胀，这种膨胀据信会大量产生被称为“标量”(scalars)的粒子。迄今为止，科学家只发现了一种标量粒子——希格斯玻色子。
腾卡能说：“我们不知道暗物质是什么，但如果它与任何标量粒子有关，它可能比大爆炸还要古老。”
虽然暗物质在大爆炸之前就已存在的观点并不新鲜，但其他理论学家一直未能提出支持这一观点的计算方法。腾卡能说，新研究表明，研究人员总是忽略了暗物质起源最简单的数学假设。
新研究还提出了一种通过观察暗物质在宇宙中的分布特征来测试其起源的方法。腾卡能说：“虽然暗物质很难在粒子实验中找到，但它可以在天文观测中发现。欧几里得卫星将于2022年发射，届时，我们将了解到更多有关暗物质起源的信息。如果暗物质由大爆炸前诞生的新粒子组成，它们将以一种独特的方式影响星系在天空中的分布。”
宇宙大爆炸，按一般的理解，应该不断减速。就像日常的爆炸一样。
但实际恰恰相反，宇宙中所有的天体，都在不断地加快速度相互远离。这是哈勃观察到的红移现象得到的结论。
为什么会出现这种情况？这真是让人费解。但可以肯定，这肯定是宇宙不断获得格外的能量和物质的补充。否则，是绝不可能的。
那么，这种外来的物质或者能量。它们又来自哪里呢？
根据计算，宇宙中，可见的天体，当然，也包括黑洞。因为黑洞虽然不可见，但可以计算出它的存在对天体的影响。
所有我们可见的天体，其质量只有整个宇宙物质的百分之十左右。
也就是说，宇宙中大量的物质，都是不可见的。我们根本检测不到它们的存在。
人们把这些物质，称为“暗物质”。
这些暗物质，几乎主宰整个宇宙。
现在，问题是，“暗物质”到底是什么？它们藏在哪儿？
下面，只是猜想。因为，人类永远都不可能去验证检验这些神秘的物质。
可以这样猜想吗？
“暗物质”来自138亿年前的宇宙大爆炸的残骸。也就是，来自宇宙大爆炸留下来的，当时没有爆炸的“延迟核”。
也就是，上一个宇宙衰亡后，留下来的“宇宙蛋”是不均匀的。所以，爆炸也不是一蹴而就。还留下大量的残骸，当时没来得及爆炸喷发。而是在后期才不断地爆炸喷发。也可以称之为“后宇宙大爆炸”。由此，源源不断地给我们的宇宙，输送物质和能量。
这就是“暗物质”的由来。
为什么人类无法观测到它们呢？
因为，上一个宇宙留下来的“宇宙蛋”其实就是一个超级黑洞。
那个超级黑洞，并非和我们的宇宙是同一个宇宙。也就是说，那个宇宙和我们的宇宙，并不是在同一个时空里。所以，我们根本无法感知。因为，我们只能观察研究和我们同一个时空的天体。
但，当那些延迟核爆炸喷发后，物质就来到了我们的宇宙。引起天体的加速膨胀。
有一种天体叫“类星体”。它不是恒星，也不是星系。距离我们都非常遥远，都在一百亿光年左右。
类星体最显著的特点，就是释放的能量特别巨大。远远超出了一般星系的能量。
那“类星体”是什么？
类星体，可能就是宇宙大爆炸留下来的残骸的后期爆炸。所以，它才有非常巨大的能量。
这应该就是“暗物质”的来源。
“暗物质”很可能就是来源于宇宙大爆炸的延迟核的后期喷发。所以，数量巨大。所以，我们看不到也无法观测。
这样，就能较好地解释了“暗物质”和“类星体”之谜。
你是怎样看的？
关于“暗物质究竟是什么？”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！
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