星系研究

“暗物質(zhì)”星系團(tuán)，也被稱為“子彈星系團(tuán)”，距離地球38億光年。通過(guò)研究這類星系團(tuán)，科學(xué)家能夠測(cè)量出暗物質(zhì)的不可見(jiàn)影響。子彈星系團(tuán)是兩個(gè)星系團(tuán)碰撞的產(chǎn)物。其中普通物質(zhì)——高溫氣體(粉色，X射線波段)——會(huì)碰撞、損失能量、運(yùn)動(dòng)速度變慢。星系團(tuán)中的暗物質(zhì)(藍(lán)色，引力透鏡觀測(cè))間相互作用很弱，可以彼此穿過(guò)。 據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)報(bào)道，神秘的暗物質(zhì)一直以來(lái)都是自然界的未解之謎，引起了科學(xué)家們的探索和爭(zhēng)論。美國(guó)“低溫暗物質(zhì)搜尋計(jì)劃”項(xiàng)目組科學(xué)家研究指出，暗物質(zhì)或許就存在于地球之上。 暗物質(zhì)就因?yàn)樗�“模糊、隱晦”的特點(diǎn)而很難發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上，科學(xué)家們也不知道究竟何為暗物質(zhì)。由于暗物質(zhì)既不釋放任何光線，也不反射任何光線，因此最強(qiáng)大的天文望遠(yuǎn)鏡都無(wú)法直接探測(cè)到它。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)螺旋星系NGC 4736的旋轉(zhuǎn)能完全依靠可見(jiàn)物質(zhì)的引力來(lái)解釋，也就是說(shuō)這個(gè)星系沒(méi)有暗物質(zhì)或者暗物質(zhì)很少。

Abell 2390星系團(tuán)和暗物質(zhì)星系團(tuán)，距離我們約有20億光年遠(yuǎn)。右半方的影像，是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡所拍攝的假色照片，而相對(duì)應(yīng)的左半方影像，是由錢卓X射線觀測(cè)站所拍攝的X射線影像。雖然哈勃望遠(yuǎn)鏡的影像中，可以看到數(shù)量眾多的星系，但在X射線影像里，這些星系的蹤影卻無(wú)處可尋，只見(jiàn)到一團(tuán)溫度有數(shù)百萬(wàn)度，而且會(huì)輻射出X射線的熾熱星系團(tuán)云氣。除了表面上的差異外，這些觀測(cè)其實(shí)還含有更重大的謎團(tuán)呢。因?yàn)橛曳接跋裰行窍档目傎|(zhì)量加上左方云氣的質(zhì)量，它們所產(chǎn)生的重力，并不足以讓這團(tuán)熾熱云氣乖乖地留在星系團(tuán)之內(nèi)。事實(shí)上再怎么細(xì)算，這些質(zhì)量只有“必要質(zhì)量”的百分之十三而已！在右方哈伯的深場(chǎng)影像里，重力透鏡效應(yīng)影像也指出造成這些幻像所需要的質(zhì)量，大于哈勃望遠(yuǎn)鏡和錢卓拉觀測(cè)站所直接看到的。天文學(xué)家認(rèn)為，星系團(tuán)內(nèi)大部分的物質(zhì)，是連這些靈敏的太空望遠(yuǎn)鏡也看不到的“暗物質(zhì)”。

在大視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡所拍攝的天空照片上已發(fā)現(xiàn)了暗于14星等，不到半個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的M型矮星。由于太陽(yáng)位于銀河系中心平面的附近，從探測(cè)到的M型矮星的數(shù)目可推算出，它們大概能提供銀河系應(yīng)有失蹤質(zhì)量的另一半。且每一顆M型星發(fā)光，有幾萬(wàn)年。所以人們認(rèn)為銀河系中一定存在著許許多多的這些小恒星“燃燒”后的“尸體”，足以提供理論計(jì)算所需的全部暗物質(zhì)。

美國(guó)科學(xué)家稱，他們通過(guò)一種最新的理論研究發(fā)現(xiàn)，地球和月球之間其實(shí)隱藏著大量神秘的暗物質(zhì)。這一觀點(diǎn)也許可以用來(lái)解釋所謂的“飛行異常”奇怪現(xiàn)象。當(dāng)太空飛行器進(jìn)入太空之前、尚在地球周圍不斷加速的過(guò)程中，所有飛行器都曾有過(guò)奇怪的速率變化過(guò)程。而根據(jù)已知的萬(wàn)有引力定律，不應(yīng)該出現(xiàn)這種現(xiàn)象。于是有些科學(xué)家認(rèn)為，這種飛行異常表明現(xiàn)有物理定律以及萬(wàn)有引力定律存在問(wèn)題，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論需要修正。當(dāng)然這只是一種較為激進(jìn)的看法。

德國(guó)慕尼黑大學(xué)天文臺(tái)的約爾格·迪特里希及其研究團(tuán)隊(duì)已探測(cè)到一個(gè)超星系團(tuán)的絲狀物中的暗物質(zhì)成分。這個(gè)超星系團(tuán)名為“阿伯爾222/223”，距地球約27億光年。巨大的絲狀物產(chǎn)生的引力使得從地球發(fā)射至遙遠(yuǎn)星系的光束發(fā)生彎曲。迪特里希的研究團(tuán)隊(duì)利用這種光束，計(jì)算出“阿伯爾222/223”超星系團(tuán)絲狀物的質(zhì)量并繪制出它的形狀。附近正常物質(zhì)的熾熱氣體發(fā)出的X射線表明，正常物質(zhì)是該超星系團(tuán)絲狀物的組成部分，但僅占其質(zhì)量的10%。其余部分一定是暗物質(zhì)。迪特里希說(shuō)，這表明這些絲狀物是“將宇宙中的星系團(tuán)連接在一起的暗物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的一部分”。

霍普和他的科研組通過(guò)對(duì)費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡在兩年多時(shí)間里傳回地球的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這種高能死亡信號(hào)。費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)宇航局的伽馬射線望遠(yuǎn)鏡，主要用來(lái)掃描銀河的高能活躍區(qū)。他們發(fā)現(xiàn)，發(fā)出信號(hào)的相撞在一起的暗物質(zhì)粒子，比質(zhì)子大約重8到9倍�；羝照f(shuō)：“它比我們大部分人猜測(cè)的結(jié)果可能更輕一些。迄今為止我們很擅長(zhǎng)這方面。不過(guò)人們猜測(cè)的暗物質(zhì)粒子的重量范圍不會(huì)一成不變。”該科研組在銀河核心處一個(gè)直徑100光年的區(qū)域收集到的數(shù)據(jù)里發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)。霍普解釋說(shuō)，他們之所以會(huì)關(guān)注這個(gè)區(qū)域，是因?yàn)樗�是暗物質(zhì)最喜歡的聚集地，銀河這個(gè)區(qū)域的暗物質(zhì)密度，是銀河邊緣的10萬(wàn)倍。簡(jiǎn)而言之，銀河核心就是一個(gè)暗物質(zhì)大量聚集在一起，經(jīng)常相撞的地方。