暗物质模型

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 暗物质是一种用来解释星系和星系团中缺失质量的假设。
  • 对恒星和星系轨道速度的观测表明存在不可见物质。
  • 引力透镜被用来绘制暗物质的分布,但还有其他解释存在。

a118

19

**暗物质模型。 **

在我们自己的星系中,我们观察到明显的质量缺失效应。为了平衡离心力,需要三到五倍的额外质量。我们的太阳以230公里/秒的速度绕银河系中心运行,数百万年来应该已经带着它的行星远离了。对于星系团来说,情况更加严峻,它们应该“蒸发”,因为星系的自身速度超过了星系团的逃逸速度。

你可能知道,围绕地球运行的卫星的圆周速度约为9公里/秒。逃逸速度是11公里/秒。如果想让空间站摆脱地球引力,去访问像木星或土星这样的遥远行星,就必须给予它超过11公里/秒的速度。

假设我们观察到卫星以20公里/秒的速度绕地球运行,我们就会得出结论:地球的质量被低估了。20世纪30年代,弗里茨·兹维基(Fritz Zwicky)从速度测量(多普勒效应)和质量估算(光度测量)中指出,这种现象也存在于星系和星系团中。这个问题至今仍然令人困惑。该如何解决呢?

目前的主流解释称为“暗物质”。人们认为在星系和星系团中存在大量隐藏的质量。他们的论点是:星系会产生引力透镜现象:遥远类星体的多重图像。星系团会弯曲空间并产生其他透镜现象:星系的多重图像。哈勃空间望远镜已经发现了许多这样的现象。但观测到的质量太小,无法解释如此强烈的效果。因此,天文学家认为这是不可见暗物质存在的证据。一些人认为引力透镜是一种新的“称量”星系和星系团的方法。其他人则开始利用这种引力透镜效应来绘制宇宙地图。

在行星上,特别是月球上,存在质量集中区域,称为“质量瘤”(Mascons)。当卫星飞过月球时,我们可以用激光精确地记录它的轨迹。这个轨迹并不是完美的圆形,它受到地下质量集中区域的影响。一些人认为这些质量集中区域对应于古代巨大天体的撞击。通过这种方式,我们根据围绕月球的测地线测量结果,绘制出了月球的质量分布图。

同样地,我们可以说引力透镜指的是测地线(光的路径)。因此,分析这些测地线可能是一种评估星系和星系团中隐藏“质量瘤”的方法。在我们自己的研究中,你会发现对这些强透镜效应的另一种解释。我们认为它们主要是由周围“幽灵物质”引起的负透镜效应。

回到经典的暗物质解释,它可能由什么组成呢?天文学家认为可能是MACHOs(晕中致密大质量天体)。可能是非常暗淡的恒星,暗淡到无法被探测到。探测方法是掩食。恒星是非常小的物体。如果将星系视为一种气体,其中的恒星就像“分子”,那么它是一种非常稀薄的气体。因此,一颗恒星遮挡另一颗恒星的概率非常低。但恒星数量非常多。天空的观测可以通过计算机进行。它们最终可以自动分析大量恒星的光度变化。其中一些变化是由于已知的双星系统引起的。方法可以区分双星系统的效应和遥远的“暗星”(MACHOs)掩食效应。

结果:令人失望。

另一个候选者是某种奇特的物质,比如假设存在的大质量中微子。目前尚未得到证实。法国天体物理学家弗朗索瓦·科姆布(François Combe)提出,宇宙中可能存在大量极冷的氢。冷到无法被探测到。他用这种不可见的氢来“解释”星系旋转曲线的形状(外围区域的高圆周速度)并产生(暂时的)螺旋结构。暗物质被用来解释一切。有些人用它来“解释”宇宙中的VLS(非常大的结构)。许多期刊发表了这类研究(《天体物理学报》、《天文学与天体物理学》等),似乎没有任何批判性思考,就像一种“自然的方法”。就像黑洞一样,我认为暗物质存在于期刊的页面上。在这个宇宙超市里,你可以根据自己的喜好选择热暗物质或冷暗物质、小黑洞或大黑洞。

奇怪的时代。在意大利人托里切利(Torricelli)于1640年发现大气压之前,人们认为水银在气压计中上升是因为它害怕真空。

自然讨厌真空……

在托里切利之前,人们测量的是对真空的恐惧程度。
(100)

**- 但是……我什么也看不见:全黑的!

  • 正常。这是暗物质的图。 **
    对于出版负责人和审稿人来说,一些推测是任意允许的,而另一些则不允许。