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科学家找到银河系存在暗物质证据
关键字: 科学暗物质科学家太阳系证据宇宙银河系延伸阅读:科学家称暗物质正在消失 宇宙将变得巨大而空旷
根据《参考消息网》11月23日报道,外媒称,构建宇宙的基本建筑材料、“粘合”我们周围可观测大星系(银河系、星云等)的暗物质有可能正在消失。
据西班牙《阿贝赛报》11月21日报道,意大利和英国的宇宙学家在最近发表在《物理学评论通讯》周刊上的文章中指出,他们的研究发现,暗物质正在缓慢转变成暗能量,虽然这个转变过程的原因不得而知,但这很可能是导致银河系和宇宙中其他星系团从大约80亿年前开始生长越来越缓慢的原因。如果暗物质继续以科学家探测到的速度转变成暗能量,那么宇宙最终会变成一个“空旷、寒冷、黑暗”的巨大空间,而这个过程所用时间比我们想象的要短很多。
自从科学家1998年确定宇宙正在加速膨胀后,冷暗物质模型(ACDM)便成为描述这个膨胀机制的宇宙学标准模型。冷暗物质(CDM)在宇宙中不能用电磁辐射来观测,因此是暗的;同时这种微粒的移动是缓慢的,因此是冷的,冷暗物质微粒具有超长生命。此外,暗物质微粒数量是组成星星和银河系的普通物质微粒的近6倍,占据了宇宙中所有物质的85%,所有星系都附着在由暗物质构成的宇宙架构上。
然而现在却有越来越多的证据证明这一简单的模型无法解释天文学家们目前已经掌握的全部数据。尤其是宇宙结构:星系以及星系团的成长似乎要比ACDM模型预期的速度更慢,这意味着暗物质微粒正从宇宙中逐渐消失。
对此,意大利罗马大学和英国朴茨茅斯大学的科学家提出了新的解释,即暗物质正在消失,变成了暗能量。虽然暗物质变成暗能量的比例很小,速度很慢,但科学家相信如果这个过程继续,宇宙中所有暗物质将会在1000亿年后消失,最后宇宙会变得“巨大,空旷而乏味,其中几乎空无一物”。显然这是一个有意思的结论,它为我们理解宇宙的未来发展提供了新角度。
延伸阅读:我国暗物质研究取得重要成果
新华网北京11月14日电,中国暗物质实验合作组最新研究成果11日在国际著名科学杂志《物理评论D》快报栏目发表。这项研究在更大范围内排除了当前理论预期的暗物质存在空间,是目前国际领先水平的暗物质探测灵敏度测量结果,也是对当前暗物质理论进行的一次重要检验。
据科学家介绍,暗物质是指不发射任何光及电磁辐射的物质,目前人们只能通过引力产生的效应得知其存在。宇宙学研究表明,在宇宙物质质量中,普通物质约占15%,其余85%是暗物质。暗物质超出粒子物理标准模型以外,是人类对于宇宙物质构成的全新认识。
中国暗物质实验合作组首席科学家康克军说:“暗物质粒子就像一条鱼,在一个漫无边际的海洋中存在。找到这条鱼,就是找寻暗物质的过程。”
2002年,美国国家科学技术委员会的研究报告将暗物质研究列为21世纪最重要的11个物理学前沿研究课题之首。暗物质研究极有可能在不久的将来取得重大突破。其研究成果将可能导致一场新的物理学革命,极大改变人类对于物质世界的认识。
此次发表的研究成果由清华大学联合四川大学、南开大学、中国原子能科学研究院、雅砻江流域水电开发有限公司等单位组成的中国暗物质实验合作组,在世界最深的中国锦屏地下实验室,利用单体质量约为1千克、能量阈值约为300电子伏(eV)的点接触高纯锗探测器开展实验取得。合作组在质量为10千兆电子伏(GeV)以下的范围内没有探测到暗物质信号,在更大范围内排除了当前理论预期的暗物质存在空间。
康克军说,2010年前后,由美国芝加哥大学领导的CoGeNT实验组称已在海洋深处的某个位置找到了这条“鱼”。尽管此后有不少国家的科研团队对这一结论表示质疑,但因探测器原理不同,很难推翻这一结论。“我们采用与美国CoGeNT实验组相同的探测原理,而且探测效率更高、实验室宇宙线本底(自然状态下的放射水平)更低。我们的实验结果证明了美国CoGeNT实验组所宣称的那个区域是不可能有暗物质粒子这条‘鱼’存在的,彻底推翻了他们的结论,为科学家指出了下一步找寻的范围和方向。”
康克军表示,我国自主的暗物质实验开始不久,中国暗物质实验合作组服务国家重大战略需求,将瞄准国际先进半导体探测器这一技术领域,发展我国先进探测器技术,打破高纯锗探测器的国际垄断,为我国辐射防护、国土安全、海洋放射性检测等提供自主的测量设备,带动我国新型半导体材料、低噪声电子学、超低本底辐射屏蔽技术、低本底低温制冷技术等多个领域技术的发展和提升。
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- 责任编辑:赵雯珺
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