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丝路文学网 > 其他类型 > 2016--2017宇宙学哲学手稿 > 银河系周围密集微粒和矮星系不一定是暗物质

银河系周围密集微粒和矮星系不一定是暗物质

作者:邓如山

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可以将物质划分为普通物质和暗物质,这是两种性质完全不同的物质形态,科学家认为宇宙中更多的物质成分由暗物质构成,普通物质仅占宇宙质量的5%以内,我们迄今并不理解暗物质是怎样形成的,但我们知道它们无处不在,弥漫在宇宙之中,像脚手架一样环绕在普通物质构成的宇宙天体周围。2013年3月21日,欧洲普朗克(Pnck)卫星发布了观测结果,改写了人们广泛引用的美国威尔金森各向异性探测器(WMAP)关于宇宙组成的数据:宇宙中暗能量的份额从73%变为68-69%,暗物质所占份额从22%增加为26-26.5%,普通重子物质所占份额从4.6%变为4.9%。值得一提的是中国科学院高能物理研究所的科学家曾根据美国威尔金森各向异性探测器提供的原始数据,用计算机模型重新计算了宇宙构成的数据,计算的结果和普朗克卫星科学组发布的数据十分接近。

我们可以将普通物质进一步划分为可见普通物质和不可见普通物质。人眼只能看到可见光范围的物质,眼睛可以感知的电磁波长在400~760nm之间,但也有一些人能够感知波长大约在380~780nm之间的电磁波。不少动物能看见的光波范围跟人类不一样,例如:包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段,对于寻找花蜜有很大帮助。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。人眼可见光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁辐射是不透明的,只有可见光波段和其它少数如无线电通讯波段等例外。

为什么要将普通物质划分为可见和不可见的普通物质,或者将普通物质划分为天文望远镜已经探测到和没有探测到的普通物质?因为我们有可能在天文观测和理论分析中混淆不可见的普通物质和暗物质的差别,比如:据英国《每日邮报》报道,近日,英国剑桥大学的天文学家最新观测显示,银河系外侧一个散射恒星带可能存在暗物质的秘密,他们探测到两个巨大的空洞,穿透银河系外侧的恒星流,他们认为,巨大的空洞是由两个暗物质团数百万年前快速穿过银河系形成的,该暗物质团体积是太阳的100万到1亿倍,剑桥大学的天文学家认为,上万个小型暗物质簇充满或者环绕在银河系周围,形成完整的空间暗斑,他们在分析银河系外侧恒星流时,意外地探测到一些奇特现象,该恒星流是小型矮星系和恒星簇的残留物质,它们曾环绕银河系运行,但在银河系潮汐作用力下被撕裂,延伸到较长、较狭窄的空间。

英国天文学家在银河系周围发现两个巨大的暗物质“缺口”,其它国家的天文学家之前在银河系周围也发现了大量暗物质构成的矮星系,英国科学家的最新发现有助于他们精确地预测构成暗物质的神秘微粒,如果暗物质存在于比矮星系更小的团状结构中,将告诉我们关于暗物质构成的微粒属性,它们应当是由数量非常多的粒子构成。根据过去和最近的暗物质星系和暗物质微粒的发现成果,我们还不能判定天文学家是不是真的发现了暗物质,如果这些星系的,微粒尺度的物体由暗物质构成,那么根据暗物质的属性,它们将不能产生光或者电磁辐射,使用常规望远镜无法观测到它们的存在,这意味着人类肉眼和陆基天文探测设备无法发现它们,暗物质的存在只能通过万有引力的作用表现出来。

如果这些星系的,微粒尺度的物体由不可见的普通物质构成,那么它们不是真正意义上的暗物质,我们用肉眼看不见它们,更有可能的是我们使用现有的天文望远镜还不能准确地确定它们的身份,在英国天文学家发现的情形中,两个巨大空洞中的微粒可能是由死亡恒星留下的遗骸,可能只是一些难以观测的普通物质;在银河系周围发现大量暗物质矮星系的情形中,也可能是一些普通物质构成的星系,我们既不能用肉眼看见它们,也不能很好地使用现有仪器观测到它们,就像我们使用最先进的行星搜索器只发现了少量的行星一样。也许我们将来通过使用先进的观测和分析仪器,可以了解这些矮星系的物质构成,发现它们实际上是由普通物质构成的,因此,我们还不能完全相信在银河系周围活动的大量矮星系和空洞中的微粒是由暗物质构成的,它们需要更多证据的支持。

(邓如山2016-9-18)

(We’renotsurethatmicro-particleanddwarf-gaxyaroundourMilkywayarecomprisedbydarkMatter.)

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