科學家:宇宙神秘暗物質有望現身(圖)


科學家:宇宙神秘暗物質有望現身
科學家依據引力作用推測暗物質(紫色)的存在。(NASA/CXC)

科學家最近首次觀測到宇宙中暗物質發出的伽馬射線,因此未來兩年有望使暗物質現身,並使尋找暗物質的工作有突破性的進展。不過,暗物質的本質仍是個謎。

據英國《獨立報》11月7日報導,這個最大的科學未解之謎已困惑了學者們75年,但現在一組科學家認為,他們已找到一種方法發現宇宙的成份。宇宙中約85%既不是恆星也不是行星,而是某種形式的神秘物質,不能被常規科學儀器檢測到,因此它的確切性質無法為人們所知。

這種神秘物質被統稱為「暗物質」,約佔宇宙質量的85%,科學家75年前根據引力作用判定了暗物質的存在,但迄今沒有觀察到。現在已知暗物質是宇宙的重要組成部分,其總質量是普通物質的6.3倍,在宇宙能量密度中佔了1/4,同時更重要的是,暗物質主導了宇宙結構的形成。

最近,由英國、美國、德國、荷蘭以及加拿大等國科學家組成的研究小組使用大型計算機模擬了像銀河系這樣的星系進化的過程,並首次直接觀測到暗物質所發出的伽馬射線,這意味著人類對暗物質的尋找有可能很快就能結束。這一發現發表在最新一期《自然》雜誌上。

該模擬項目被稱為「寳瓶座計畫」,揭示了來源於大爆炸的相對較小的暗物質如何經由一系列猛烈碰撞和合併而生成了星系的光暈。

研究小組的科學家們觀察了暗物質的光暈,這是一種環繞在星系周圍的結構,其質量是太陽質量的數萬億倍。他們相信,如果費米望遠鏡真的觀測到了預測的現象,就有可能觀察到距太陽非常近的不可見的暗物質。

英國杜倫大學(Durham University)教授、計算宇宙學學院院長卡羅斯·弗熱克(Carlos Frenk)說:「解決暗物質之謎將是這個時代最偉大的科學成就之一。對暗物質的尋找是數十年來宇宙學的中心任務,這個任務可能很快就會結束。」

德國馬普天文物理研究所(Max Planck Institute for Astrophysics)所長西蒙·懷特(Simon White)說:「這些模擬計算的結果最終使得我們有可能‘看’到太陽附近暗物質的分布。」

雖然暗物質此前一直無法被人類直接觀測到,但它卻能干擾星體發出的光波或引力,其存在能被明顯地感受到。科學家曾對暗物質的特性提出了多種假設,但直到目前還沒有得到充分的證明。

新理論認為,在地球與月球之間存在著大量神秘的暗物質。這一觀點也許可以用來解釋所謂的「飛行異常」奇怪現象。美國普林斯頓高等研究院理論家斯蒂芬·阿德勒博士說,飛行器在穿越暗物質的過程中,受到來自暗物質地引力作用,於是就引起了飛行器速率的不規則變化。

科學家稱,現在已知兩種暗物質--中微子和黑洞,但它們對暗物質總量的貢獻非常微小,因此暗物質中的絕大部分現在還不清楚,暗物質的本質也還是個謎。



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