太阳系暗物质的重量

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美国亚利桑那大学的天文学家日前宣布,他们已估算出了隐藏在太阳系中的暗物质的总重量。根据他们构建的计算模型,在从太阳到海王星之间的区域里集中分布着重量达1.07х10的20次方千克的暗物质。

科学家绘制出的宇宙中暗物质三维

按照科学家们近年来提出的理论,暗物质占据了宇宙总质量的绝大部分。这类物质虽然广泛分布于宇宙空间之中,但它们既不吸收也不会产生电磁辐射,而只会与周围物体发生引力作用。由于这些特性,人们要使用普通的观测仪器直接对它们进行观测是根本不可能的。要想证实暗物质的存在,只能通过测量光线在从它们附近经过时所发生的弯曲现象来间接地实现。除此之外,通过计算天体实际运行轨道与理论计算值之间的偏差,也可间接地用来证明暗物质的存在。

为了测量太阳系中暗物质的重量,亚利桑那大学的天文学家们通过对太阳系中行星及其卫星的运行情况进行细致观测,专门构建了一个用于反映太阳系中暗物质粒子间相互作用的数学模型。通过计算太阳系中各天体在运行过程中出现的偏差,科学家们先是计算出了它们所受到的不明引力的大小,进而估算出了暗物质的总重量及其分布情况。该模型的运算结果显示,在距离太阳越远的区域,暗物质的密度就越低。

参与这项研究的天文学家指出,暗物质的存在或许可以用来解释,为什么已运行至太阳系边缘区域的“先驱”号宇宙飞船的飞行轨迹会发生莫名的偏移。除此之外,他们还希望借此模型来探寻构成暗物质的粒子。

到目前为止,科学家们还未直接记录到构成暗物质的基本粒子--“弱相互作用有质量粒子”( WIMPS, weakly interacting massive particle )。虽然曾多次有研究人员宣称已发现了构成暗物质的粒子,但随后的研究证实,他们的所谓发现都缺乏有力的证据支持。

天文学的观测表明,宇宙中有大量的暗物质,特别是存在大量的非重子物质的暗物质。据天文学家们估计,在宇宙的总质量中,重子物质约占2%,也就是说,宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的质量总和只占宇宙总质量的2%,其余98%的物质还没有被直接观测到。在宇宙中非重子物质的暗物质当中,冷暗物质约占70%,热暗物质约占30%。(伊万)

太阳系暗物质总重量测定:1.07×10的20次方千克

2008-07-02 网易探索

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作者 tuenhai:这个星球上对大道理解最为深刻的人,著有《道解相对论》《圣医治国——黄帝内经客观点评》《理性即慧根》《父母怎么教育孩子》。咨询微信或QQ (备注 tuenhai.com)

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