第624章 宇宙不是法外之地!暗物质也要纳入大爆炸理论!三大验证方案!(第2页)
过程简单理解是这样的:科学家发现了一个星系团,并命名为子弹星系团,它包含了成千上万个星系。
在子弹星系团的内部,也就是各星系之间,存在着大量的气体物质。
科学家经过测算后,发现这些气体的质量竟然是恒星质量的7倍多。
所以,子弹星系团物质组成主要有三大项:恒星物质、气体物质、暗物质。
当子弹星系团与其它星系团发生碰撞时,由于三种物质性质的差异,就会导致不同的现象。
首先是恒星物质。
两个星系团碰撞,听起来好像会发生一场惊天动地的大爆炸。
比如50亿年后,银河系和仙女座星系会发生碰撞,很多人担心银河系就此灰飞烟灭。
其实这是不可能的。
因为宇宙太空旷了!
距离太阳最近的恒星也有4光年之远。
两个星系碰撞后,其中恒星相遇的可能性微乎其微,最终的结果就是互相穿透而过。
星系团和星系碰撞的效果类似。
所以,当子弹星系团碰撞后,恒星物质几乎没有任何变化。
但是气体物质就不同了。
它弥漫在星系团内部各处,当发生碰撞时,会与另一个星系内的物质激烈作用,并释放出强烈的x射线。
因此,透过观测x射线的情况,就会发现,碰撞一段时间后,气体物质明显滞后于恒星物质。
这点很好理解吧,恒星几乎不碰撞,所以先穿过去。
最后是暗物质。
暗物质虽然也像气体物质那样,弥漫在整个星系团内。
但是由于它没有电磁相互作用,所以尽管暗物质也发生了激烈的碰撞,但是却丝毫没有停滞。
它就像恒星物质那样,轻松穿过另一个星系的物质,当然在位置上也领先气体物质。
有了以上的性质差异后,就能判断暗物质是否存在了。
如果暗物质不存在,那么子弹星系团碰撞以后,它的引力中心的位置应该和气体物质的位置一致。 但如果暗物质存在,那么子弹星系团碰撞后,引力中心的位置应该和恒星的位置一致。最终,科学家透过太空望远镜看到了子弹星系团碰撞后的照片:其中红色区域表示气体物质,蓝色区域表示引力中心。
很明显,按理来说,蓝色区域只有恒星物质,引力应该比红色区域小才多。
但现实却是恒星区域的引力更大,说明必然存在看不见的暗物质。
此刻,当李奇维提出星系团碰撞这种全新的方法时。
众人顿时震撼无比!
“天啊!”
“这个方法实在太巧妙了。”
“如果真的是这样,那绝对能完美证明暗物质存在!”
不过很快,大家有点垂头丧气。
“只是,这种天文现象恐怕百年难遇吧?”
“不仅如此,还必须持续观测整个碰撞过程。”
“这又是一项庞大的天文工程!”
此刻,众人心中感慨。
天文学单打独斗的时代很快就要过去了,接下来想要出成果,必须同力合作。
接着,李奇维又说道:“除了以上的方法外,我还想到了另外几种验证方案。”
“第一,是我之前提到的宇宙微波背景辐射。”
“不管暗物质多么神奇,它和普通物质都是来源于宇宙大爆炸。”
“由于暗物质不和光子发生相互作用,所以我们可以借此,透过研究宇宙微波背景辐射,直接计算暗物质的分布情况。”
哗!众人再次惊奇。
没想到暗物质竟然还和宇宙微波背景辐射产生了关系。
不过想想也对。
作为宇宙中的第一束光,宇宙微波背景辐射可以说携带了宇宙中的一切资讯。
在后世,科学家就是利用这种方法,精确地测量出暗物质的分布情况。
如果把宇宙中的一切物质和能量都换算成能量。(不包括真空零点能)
那么,普通物质占比宇宙总能量约为5%,暗物质占比宇宙总能量约为27%。(猜测剩下的68%是什么)暗物质的量正好是普通物质的5倍。
此外,暗物质在宇宙中的分布并不是均匀分布,而是成“团块状”分布。