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暗物質的宇宙影響比以前已知的要遠得多

2024-06-30科學

準備好重新思考你對宇宙最黑暗的秘密的看法。一些創新的研究人員公布了關於暗物質的新發現,這可能需要在宇宙學領域進行調整。

他們出乎意料地偶然發現了新的證據,這些證據可能會在我們對 宇宙的理解 中產生漣漪。

該領域的一位開創性學者是 凱斯西方大學 從事天文學研究的博士後研究員托比亞斯·米斯特勒(Tobias Mistele)。

Mistele是他所在領域的創新力量,他開創了一種使用重力透鏡來穿透暗物質難以捉摸的奧秘的技術。

星系自轉曲線和暗物質

他的出色工作揭示了一個令人驚訝的現象:星系的旋轉曲線在眼睛能看到的範圍內,或者更確切地說,在我們的望遠鏡所能探測到的範圍內,一直保持平坦。

這與之前的信念直接矛盾,即這些曲線必須隨著你進一步觀察太空的深淵而脫落。

深入研究 星系的運作方式,我們遇到了更多讓科學家望而卻步的謎團。根據牛頓重力,由於重力較低,位於星系外緣的恒星移動速度較慢似乎是合乎邏輯的,但可觀測的現實已證明並非如此。

最初,這種奇特的行為可以用看不見的暗物質 的存在 來解釋。然而,即使是暗物質暈的影響也應該在某個時候逐漸減弱,導致平坦旋轉曲線的預期下降。

但米斯特勒的仔細分析描繪了一幅不同的畫面:這種所謂的暗物質的影響從銀河系中心延伸至少一百萬光年,遠遠超出了我們 之前的估計

挑戰現有的暗物質理論

我們稱之為「暗物質」的廣泛影響使我們質疑我們目前對暗物質的理解是否準確。

「這一發現挑戰了現有的模型,表明存在大量擴充套件的暗物質暈,或者我們需要從根本上重新評估我們對 重力理論 的理解,」Mistele解釋說。

這種既定觀念的劇變促使我們超越我們長期以來所接受的真理。

天文學系教授兼主任斯泰西·麥高(Stacy McGaugh)支持Mistele的工作,稱贊這一發現的深遠意義。

「它不僅可以重新定義我們對暗物質的理解,還可以召喚我們探索 重力的替代理論 ,挑戰 現代天體物理學 的結構,」McGaugh評論道。

愛因史坦的機智和智慧仍在發揮作用

米斯特勒研究中的關鍵技術是 重力透鏡 ,艾伯特·愛因史坦本人在他的廣義相對論中預言了這一點。

當一個物體的品質——比如一個星系團,甚至是一顆大品質恒星——彎曲了來自不同來源的光路時,就會發生這種有趣的現象。

解釋重力透鏡的圖表。圖片來源:歐空局

彎曲的發生是因為物體的品質扭曲了它周圍的時空,而且它似乎在比預期大得多的尺度上繼續存在。

「Mistele的發現強調了科學界進一步探索和合作的必要性 - 以及 對其他數據的可能分析 ,」McGaugh說。

正是這種合作和探索的精神將指導宇宙研究這一激動人心的篇章的下一步。

我們該何去何從?

這些發現的核心結論是,宇宙的奧秘可能比我們最初想象的還要深刻。

要麽我們需要擴大對暗物質的理解,要麽正如麥高所指出的那樣,「整個範式都是錯誤的」。

一些人甚至認為,暗物質的現有證據可能指向一種新的 重力理論 ,它超越了愛因史坦教給我們的理論。

無論前進的道路如何,有一點是明確的:我們正處於範式轉變的風口浪尖,科學界比以往任何時候都更渴望接受它。

總而言之,令人震驚的發現是,暗物質的影響比以前認為的要遠得多,這為我們對宇宙的理解帶來了全新的復雜性。#三分鐘講知識#

無論我們是朝著擴大暗物質的觀點還是從根本上講新的重力理論邁進,這項重要的研究都標誌著宇宙學領域的一個關鍵時刻。

完整的研究發表在 arXiv 雜誌上。