宇宙中所说“暗物质”是什么?暗物质的作用是什么?
宇宙中所说“暗物质”是什么?暗物质的作用是什么?
1.科学家指出,暗物质是一种新物质,在宇宙年龄尺度上是稳定的,没有电荷,参与引力相互作用,但几乎不参与电磁和强相互作用,尚未被认识。由于暗物质几乎不参与电磁和强相互作用,所以直接找到它是极其困难的。但科学家们怀疑暗物质可能与普通物质有一些微弱的相互作用,暗物质可能会碰撞湮灭,普通物质之间的高能碰撞可能会敲出暗物质等等。于是科学家们通过高能宇宙射线、地下深井实验、高能粒子碰撞实验寻找暗物质。
2.在宇宙学中,暗物质是指不能通过电磁波的观测来研究的物质,即不与电磁力相互作用。目前人们只能通过引力的作用来认识,已经发现宇宙中有大量的暗物质。现代天文学通过引力透镜、宇宙大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。动作暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不一致,对结构的形成也至关重要。暗物质很可能是由粒子物理标准模型之外的一个(或几个)新粒子组成的。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理学的重要课题。
3.暗物质也起到了很重要的作用。它们为星系的形成提供了“种子”。在宇宙初期,暗物质会先形成丛状结构(这与暗物质的弱相互作用有关)。这些暗物质团块的引力拉动普通物质坍缩形成星系和恒星。比如下雨的时候有点像凝结核。没有暗物质,星系形成的过程就会大大延迟,很可能就没有银河系,没有太阳系,也没有我们自己。从宇宙平均值来看,暗物质大约是普通物质质量的5倍。世界上的人们也发现了一些几乎是纯暗物质的星系,其中暗物质的质量是普通物质的近千倍。所以在大尺度上,暗物质的引力效应非常明显,甚至主导天体的运动。比如我们观测到的星系自转曲线,外围基本都是以暗物质为主。