刚不久发表在《物理评论快报(Physical Review Letters)》上的最新研究中,科学家利用超级计算机模拟了银河系形成的过程,并据此绘制出暗物质在银河中的分布图。
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暗物质或首次被捕捉:银河中心的神秘光芒
在浩瀚的宇宙中,有一种神秘的物质,它看不见、摸不着,却支撑着整个宇宙的结构。它不发光、不反射,也不吸收能量,连人类最强大的望远镜都无法直接“看到”它。
这种物质,就是——暗物质(Dark Matter)。
几十年来,科学家们坚信暗物质的存在,因为如果没有它,星系就无法维持如今的形态。但它却一直像幽灵般隐匿无踪。如今,科学家或许终于“看到”了它的痕迹。
一道来自银河深处的诡异光
美国约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的研究团队近日发表论文称,他们可能发现了暗物质存在的第一个确凿迹象。
这一次的线索,来自一束看不见的能量——伽马射线。伽马射线是宇宙中能量最高的一种光线。研究人员利用美国国家宇航局(NASA)的“费米”卫星,对银河系的伽马射线分布进行了十多年的观测。
研究团队将一模拟结果与费米望远镜拍摄的实际伽马射线图像进行比对后,二者竟高度吻合。
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当他们把所有数据拼接成一张银河的“能量地图”时,惊人的一幕出现了——在银河系的中心,出现了一团异常明亮、弥漫的伽马射线辉光。
它既不像恒星,也不像黑洞发出的光,似乎来自某种未知的能量源。
⚛️ 两种解释:垂死的恒星?还是碰撞的暗物质?
为了揭开谜底,科学家提出了两种假说。
一种认为,这些伽马射线来自旋转的中子星——也就是那些临近死亡的恒星残骸。
另一种更大胆的推测是——暗物质粒子之间发生了碰撞,在短暂的能量释放中,迸发出伽马射线。
为了验证这一点,约翰斯·霍普金斯大学的团队利用超级计算机模拟了银河系的形成过程,计算出暗物质可能的分布区域。结果显示:伽马射线最强的区域,正好与暗物质密集的区域重合。
这意味着,那团神秘的辉光,很可能就是暗物质在“自我暴露”。
宇宙的隐形支架
科学家估计,暗物质约占整个宇宙物质的 27%,而我们在整个宇宙中所熟知的恒星、行星、空气、水,甚至我们自己,这些“可见物质”只占不到5%。
换句话说,宇宙中大部分物质,我们根本看不见。
暗物质不与光相互作用,不发出任何辐射,只能通过引力间接被发现。正是这种“隐形的引力”,让星系能稳稳地旋转,不至于四散飞散。
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科学家认为我们的银河诞生于一团巨大的暗物质云,普通物质在冷却后坠入中心,拖拽着一部分暗物质同行。经过数十亿年,它们在核心聚集、碰撞,释放出伽马射线。”
下一步:人类最强伽马望远镜
虽然这项研究还不是最终的“铁证”,但它让人类距离揭开暗物质的真面目又近了一步。
西尔克教授表示,他的“最大希望”,寄托在即将建成的“切伦科夫望远镜阵列(CTA)”上。
这座位于智利的超级天文台,将成为全球最强的伽马射线望远镜,其灵敏度足以区分——到底是中子星在发光,还是暗物质在碰撞。
科学家计划用CTA观测邻近的矮星系,因为这些星系几乎完全由暗物质组成。
如果CTA在其他星系中也观测到同样的伽马辉光,那将是人类首次真正确认暗物质存在的时刻。
科学的浪漫:看见不可见的宇宙
科学家常说,探索暗物质就像“看见黑暗中的风”。我们无法直接看到它,却能感受到它的力量——那是宇宙最隐秘、最宏大的存在。或许有一天,当新的望远镜指向星空时,人类真的能看见那份“黑暗的光”。
那一刻,我们将不只是理解宇宙的结构,更是看清——我们自身存在的根基,正漂浮在一片看不见的深邃之中。
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