剛不久發表在《物理評論快報(Physical Review Letters)》上的最新研究中,科學家利用超級計算機模擬了銀河系形成的過程,并據此繪制出暗物質在銀河中的分布圖。
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暗物質或首次被捕捉:銀河中心的神秘光芒
在浩瀚的宇宙中,有一種神秘的物質,它看不見、摸不著,卻支撐著整個宇宙的結構。它不發光、不反射,也不吸收能量,連人類最強大的望遠鏡都無法直接“看到”它。
這種物質,就是——暗物質(Dark Matter)。
幾十年來,科學家們堅信暗物質的存在,因為如果沒有它,星系就無法維持如今的形態。但它卻一直像幽靈般隱匿無蹤。如今,科學家或許終于“看到”了它的痕跡。
一道來自銀河深處的詭異光
美國約翰斯·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的研究團隊近日發表論文稱,他們可能發現了暗物質存在的第一個確鑿跡象。
這一次的線索,來自一束看不見的能量——伽馬射線。伽馬射線是宇宙中能量最高的一種光線。研究人員利用美國國家宇航局(NASA)的“費米”衛星,對銀河系的伽馬射線分布進行了十多年的觀測。
研究團隊將一模擬結果與費米望遠鏡拍攝的實際伽馬射線圖像進行比對后,二者竟高度吻合。
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當他們把所有數據拼接成一張銀河的“能量地圖”時,驚人的一幕出現了——在銀河系的中心,出現了一團異常明亮、彌漫的伽馬射線輝光。
它既不像恒星,也不像黑洞發出的光,似乎來自某種未知的能量源。
?? 兩種解釋:垂死的恒星?還是碰撞的暗物質?
為了揭開謎底,科學家提出了兩種假說。
一種認為,這些伽馬射線來自旋轉的中子星——也就是那些臨近死亡的恒星殘骸。
另一種更大膽的推測是——暗物質粒子之間發生了碰撞,在短暫的能量釋放中,迸發出伽馬射線。
為了驗證這一點,約翰斯·霍普金斯大學的團隊利用超級計算機模擬了銀河系的形成過程,計算出暗物質可能的分布區域。結果顯示:伽馬射線最強的區域,正好與暗物質密集的區域重合。
這意味著,那團神秘的輝光,很可能就是暗物質在“自我暴露”。
宇宙的隱形支架
科學家估計,暗物質約占整個宇宙物質的 27%,而我們在整個宇宙中所熟知的恒星、行星、空氣、水,甚至我們自己,這些“可見物質”只占不到5%。
換句話說,宇宙中大部分物質,我們根本看不見。
暗物質不與光相互作用,不發出任何輻射,只能通過引力間接被發現。正是這種“隱形的引力”,讓星系能穩穩地旋轉,不至于四散飛散。
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科學家認為我們的銀河誕生于一團巨大的暗物質云,普通物質在冷卻后墜入中心,拖拽著一部分暗物質同行。經過數十億年,它們在核心聚集、碰撞,釋放出伽馬射線。”
下一步:人類最強伽馬望遠鏡
雖然這項研究還不是最終的“鐵證”,但它讓人類距離揭開暗物質的真面目又近了一步。
西爾克教授表示,他的“最大希望”,寄托在即將建成的“切倫科夫望遠鏡陣列(CTA)”上。
這座位于智利的超級天文臺,將成為全球最強的伽馬射線望遠鏡,其靈敏度足以區分——到底是中子星在發光,還是暗物質在碰撞。
科學家計劃用CTA觀測鄰近的矮星系,因為這些星系幾乎完全由暗物質組成。
如果CTA在其他星系中也觀測到同樣的伽馬輝光,那將是人類首次真正確認暗物質存在的時刻。
科學的浪漫:看見不可見的宇宙
科學家常說,探索暗物質就像“看見黑暗中的風”。我們無法直接看到它,卻能感受到它的力量——那是宇宙最隱秘、最宏大的存在。或許有一天,當新的望遠鏡指向星空時,人類真的能看見那份“黑暗的光”。
那一刻,我們將不只是理解宇宙的結構,更是看清——我們自身存在的根基,正漂浮在一片看不見的深邃之中。
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