天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和宇宙團(tuán)塊之間的新聯(lián)系

發(fā)表于 2025-11-26 02:13:49 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和宇宙團(tuán)塊之間的天文團(tuán)塊新聯(lián)系

斯隆數(shù)字巡天所看到的本地宇宙中的星系圖，研究人員用它來(lái)測(cè)試軸子理論。發(fā)現(xiàn)每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)星系的暗物杭州江干約美女上門提供高端外圍女真實(shí)安排vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)位置，地球位于地圖的質(zhì)和之間中間。鳴謝:斯隆數(shù)字天空調(diào)查
（神秘的宇宙地球uux.cn）據(jù)多倫多大學(xué)：在今天發(fā)表在《宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究中，多倫多大學(xué)的聯(lián)系研究人員揭示了一項(xiàng)理論突破，這可能解釋了不可見(jiàn)暗物質(zhì)的天文團(tuán)塊性質(zhì)和被稱為宇宙網(wǎng)的宇宙大規(guī)模結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果在天文學(xué)中的發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題之間建立了新的聯(lián)系，為理解宇宙開(kāi)辟了新的暗物可能性。
這項(xiàng)研究表明，質(zhì)和之間“結(jié)塊問(wèn)題”的宇宙核心是物質(zhì)在整個(gè)宇宙的大尺度上出乎意料的均勻分布，這可能是聯(lián)系杭州江干約美女上門提供高端外圍女真實(shí)安排vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)暗物質(zhì)由假想的超輕粒子組成的跡象，這種粒子被稱為軸子。天文團(tuán)塊證明難以探測(cè)的發(fā)現(xiàn)軸子存在的意義不僅僅在于理解暗物質(zhì)，還可以解決關(guān)于宇宙本身性質(zhì)的暗物基本問(wèn)題。
“如果得到未來(lái)望遠(yuǎn)鏡觀察和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的證實(shí)，找到軸子暗物質(zhì)將是本世紀(jì)最重要的發(fā)現(xiàn)之一，”多倫多大學(xué)文理學(xué)院鄧?yán)仗煳暮吞祗w物理研究所鄧?yán)昭芯繂T、主要作者凱爾·羅杰斯說(shuō)。
“與此同時(shí)，我們的結(jié)果提出了一種解釋，解釋了為什么宇宙沒(méi)有我們想象的那么結(jié)塊，這種觀察在過(guò)去十年左右的時(shí)間里變得越來(lái)越清楚，目前讓我們的宇宙理論變得不確定。”
占宇宙質(zhì)量85%的暗物質(zhì)是不可見(jiàn)的，因?yàn)樗慌c光相互作用。科學(xué)家研究它對(duì)可見(jiàn)物質(zhì)的引力效應(yīng)，以了解它在宇宙中是如何分布的。
一個(gè)領(lǐng)先的理論提出，暗物質(zhì)是由軸子組成的，由于它們的波動(dòng)行為，在量子力學(xué)中被描述為“模糊的”。與離散的點(diǎn)狀粒子不同，軸子的波長(zhǎng)可以比整個(gè)星系還要長(zhǎng)。這種模糊性影響了暗物質(zhì)的形成和分布，潛在地解釋了為什么在沒(méi)有軸子的宇宙中，宇宙沒(méi)有預(yù)測(cè)的那么擁擠。
在大型星系調(diào)查中已經(jīng)觀察到這種缺乏塊狀的現(xiàn)象，挑戰(zhàn)了另一個(gè)流行的理論，即暗物質(zhì)只由重的，弱相互作用的亞原子粒子WIMPs組成。盡管有大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)這樣的實(shí)驗(yàn)，但還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)支持WIMPs存在的證據(jù)。
羅杰斯說(shuō):“在科學(xué)領(lǐng)域，當(dāng)思想崩潰時(shí)，新的發(fā)現(xiàn)就會(huì)產(chǎn)生，古老的問(wèn)題就會(huì)得到解決。”。
在這項(xiàng)研究中，由羅杰斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，包括Dunlap研究所副教授renée hlo ek的研究小組成員，以及來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)高級(jí)研究學(xué)院和倫敦大學(xué)國(guó)王學(xué)院的成員，分析了從普朗克2018、阿塔卡馬宇宙學(xué)望遠(yuǎn)鏡和南極望遠(yuǎn)鏡調(diào)查中獲得的大爆炸殘余光的觀測(cè)結(jié)果，稱為宇宙微波背景(CMB)。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和宇宙團(tuán)塊之間的新聯(lián)系

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和宇宙團(tuán)塊之間的新聯(lián)系

有軸子和沒(méi)有軸子的宇宙截面的計(jì)算機(jī)模擬顯示了暗物質(zhì)宇宙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如果包含軸子是如何減少結(jié)塊的。就尺度而言，銀河系將位于一個(gè)被稱為光環(huán)的小綠點(diǎn)內(nèi)。鳴謝:亞歷山大·斯潘塞·倫敦/亞歷克斯·拉古。
研究人員將這些CMB數(shù)據(jù)與來(lái)自重子振蕩光譜調(diào)查(BOSS)的星系聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，BOSS繪制了附近宇宙中大約100萬(wàn)個(gè)星系的位置。通過(guò)研究星系的分布(反映了暗物質(zhì)在引力作用下的行為)，他們測(cè)量了整個(gè)宇宙中物質(zhì)數(shù)量的波動(dòng)，并證實(shí)了與預(yù)測(cè)相比，其結(jié)塊減少了。
研究人員隨后進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，以預(yù)測(cè)殘余光的出現(xiàn)以及在具有長(zhǎng)暗物質(zhì)波的宇宙中星系的分布。這些計(jì)算與來(lái)自大爆炸的CMB數(shù)據(jù)和星系聚集數(shù)據(jù)一致，支持了模糊軸子可以解釋聚集問(wèn)題的觀點(diǎn)。
未來(lái)的研究將涉及大規(guī)模調(diào)查，以繪制數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系的地圖，并提供精確的聚集測(cè)量，包括未來(lái)十年魯賓天文臺(tái)的觀測(cè)。
研究人員希望將他們的理論與通過(guò)引力透鏡對(duì)暗物質(zhì)的直接觀察進(jìn)行比較，引力透鏡是一種效應(yīng)，通過(guò)它彎曲來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的光的程度來(lái)測(cè)量暗物質(zhì)的聚集，類似于一個(gè)巨大的放大鏡。他們還計(jì)劃調(diào)查星系如何將氣體排放到太空中，以及這如何影響暗物質(zhì)的分布，以進(jìn)一步證實(shí)他們的結(jié)果。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和宇宙團(tuán)塊之間的新聯(lián)系

在塑造宇宙的過(guò)程中，重力構(gòu)建了一個(gè)巨大的蛛網(wǎng)狀細(xì)絲結(jié)構(gòu)，沿著幾億光年長(zhǎng)的看不見(jiàn)的橋梁將星系和星系團(tuán)聯(lián)系在一起。這就是眾所周知的宇宙網(wǎng)。鳴謝:Volker Springel(馬克斯·普朗克天體物理研究所)等。
了解暗物質(zhì)的性質(zhì)是最緊迫的基本問(wèn)題之一，也是了解宇宙起源和未來(lái)的關(guān)鍵。
目前，科學(xué)家還沒(méi)有一個(gè)理論可以同時(shí)解釋重力和量子力學(xué)——一個(gè)萬(wàn)物理論。在過(guò)去的幾十年中，最流行的萬(wàn)物理論是弦理論，它提出了量子層次之下的另一個(gè)層次，在這個(gè)層次中，一切都是由能量的弦狀激發(fā)構(gòu)成的。根據(jù)羅杰斯的說(shuō)法，探測(cè)到一個(gè)模糊的軸子粒子可能暗示一切弦理論都是正確的。
羅杰斯說(shuō):“我們現(xiàn)在擁有的工具可以讓我們最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解關(guān)于暗物質(zhì)百年之謎的一些事情，甚至在未來(lái)十年左右——這可能會(huì)給我們提供關(guān)于更大理論問(wèn)題答案的線索。”"希望是宇宙中令人困惑的元素是可以解決的。"

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