暗物质将我们的星系和其他许多类似的星系结合在一起,尽管我们无法看到它或直接探测到它——但如果暗物质之谜可以用黑洞和亚原子粒子(称为轴子)来解决呢?
暗物质存在于整个银河系。这种神秘物质似乎给了星系比天文学家所能观察到的更多的质量,这意味着它隐藏在我们的视线之外。暗物质之所以被称为黑暗,正是因为它不反射或发射光,是无法检测和观察到的。然而天体物理学家估计暗物质约占可观测宇宙的85%。
我们的身体和房屋是由普通物质构成的,而普通物质只占宇宙质量的5%。
那么,到底什么是暗物质,我们又如何能够解开这个谜团呢?
俄亥俄州立大学天体物理学家保罗·萨特博士提出,暗物质之谜可以借助轴子来解开。
轴子是一种假想的亚原子粒子,1977年首次提出理论,它可以解释暗物质中大量星系的运动。
暗物质:在可见的宇宙中,不可见的物质构成了大部分物质
然而,这个理论的一个主要问题是轴子,就像暗物质一样,纯粹是假设的粒子。
在《今日宇宙》的一篇文章中,“如果我们让轴子成为暗物质,它通常可以解释所有常见的暗物质观测。
它可以解释星系内部的旋转曲线。它可以解释星系团内星系的运动。
它可以在早期宇宙中大量制造,以适应宇宙微波背景的观测等等。
轴子虽然是假想的,但在维持物质和反物质粒子之间的平衡方面是有用的。
反物质粒子实际上是物质的翻转镜像,具有反向电荷和自旋。
这两种粒子之间存在一种对称性——称为CP对称性——它规定将粒子的电荷转换成相反的方向,并在“镜子”中运行这个过程,将得到相同的结果。
但情况并非总是如此,而且在某些情况下CP对称性受到了破坏,除非轴子存在以保持平衡。
暗物质:无法探测到的物质使星系比我们能看到的更重
那么,轴子如何符合暗物质方程呢?答案可能隐藏在黑洞的破裂中。
我们不能直接观测黑洞。所以它们可能根本不是黑洞。
它们可能是隐藏在这些星系中心的轴子核。
在这种情况下,物理学家认为,轴子可以聚集成一个“大球体”,乍一看,这让人想起超大质量黑洞。
暗物质:物理学家推测暗物质是一种奇异粒子
如果不与光相互作用,这一轴子团将无法探测到,并潜伏在星系的中心。
1974年,理论物理学家斯蒂芬·史蒂芬霍金提出理论,认为可能是远古原始黑洞的残余。
然而,在科学家们能够直接探测到暗物质或轴子之前,这个理论仍然只是一个理论。
“希望有一天我们能对这种情况有所了解。”
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