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關於暗物質的組成,科學家給出了5種有趣的結論!

2022-04-08由 量子觀宇宙 發表于 農業

尚由什麼組成

暗物質是由什麼組成的?科學家給出了5個可能的答案!

關於暗物質的組成,科學家給出了5種有趣的結論!

我們都知道,暗物質是一種假想的不可見物質,它負責星系和其他天體之間的引力。儘管研究人員還沒有發現暗物質實體的任何具體資訊,但他們確實提出了一些關於這個神秘的物質的可能組成,下面5個理論是關於組成暗物質的猜想,一起去了解一下吧!

第一、弱相互作用大質量粒子(WIMP)構成暗物質

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WIMP是假設的粒子,被認為構成暗物質。假設這些重的、電磁中性的亞原子粒子佔整個宇宙的22%。它們被認為是重的和緩慢移動的,因為如果暗物質粒子是輕的和快的,它們就不會再形成星系和星系團的密度波動中聚集在一起。這些粒子的精確性質目前尚不清楚,它們也不遵守粒子物理標準模型的定律。

第二、暗物質由軸子組成

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軸子被認為是中性的,運動緩慢的粒子,比電子輕十億倍。它們很少與光相互作用,這一行為促使科學家相信軸子可能是暗物質的組成部分。華盛頓大學的物理學家於2018年4月嘗試探測這些粒子。這一理論的主要觀點表明,如果軸子不斷地衝向地球,強大的地球磁場可能能夠將一些軸子轉換成微波光子,這更容易被探測到。他們的工作通常被稱為軸子暗物質實驗(ADMX),遺憾的是,從那時起,這個理論再沒有獲得太多的成功。

第三、冷暗物質構成暗物質

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模糊暗物質是冷暗物質的一種假設形式。儘管這個理論相當古老,但物理學家們從未公開過這個觀點,這就是為什麼它在現代科學中被認為是一個相對新的概念的原因。模糊暗物質還有很多其他的名稱,如標量場暗物質、超輕軸子和流體暗物質。儘管如此,所有這些名字都指向了相似的理論,這表明暗物質是由極低溫度下的微小、輕質量粒子構成的。這些粒子被認為是凝聚成一種奇怪的物質,叫做玻色-愛因斯坦凝聚體。粒子單獨對周圍環境沒有影響,但質量在一起有扭曲星際光的能力。

第四、巨大天體的高密度的部分構成暗物質

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macho代表“巨大天體的高密度的部分”,是最早提出的暗物質候選者之一。這些物體(中子星、褐矮星和白矮星)是由普通物質組成的,但它們是看不見的,因為它們幾乎不發光。觀察它們的一種方法是透過監測遙遠恆星的亮度。這個過程被稱為引力透鏡,它利用大質量物體周圍光線的彎曲特性,聚焦來自遠光源的光線,使之可見。這項技術也可以用來計算星系中物質的數量(包括暗物質和正常物質)。

第五、卡魯扎-克萊恩粒子構成暗物質

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維度讓我們可以自由移動,無論它是上下、左右,還是向前和向後。這給了我們三維空間的概念。與此相反,卡魯扎-克萊恩理論是建立在一個不可見的“第五維度”存在的空間捲曲(時間是第四個)。這個想法是弦理論的前身,它預言了一個粒子的存在,這個粒子可以組成暗物質,並且質量與550到650個質子相同。這種粒子可以透過電磁和重力相互作用。儘管有這些說法,但僅僅透過觀察天空是不可能找到它的,因為它在一個未知的維度。

如果研究人員預測這個理論是正確的,將會出現很多令人興奮的結果。例如,在電磁作用下帶電的物體,會在這個圓形的維度上運動。同樣,這個額外維度的半徑也與這些粒子的電荷有關。因此,帶電粒子會朝一個方向運動,而相反的帶電粒子則會朝另一個方向運動。這些粒子可能是暗物質最不可能候選者。