宇宙神奇物质——暗物质，有何神奇之处？人类对于暗物质有何研究？

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暗物质介绍

1、暗物质的特点

宇宙空间中最神秘的事物，暗物质一定是其中之一，其质量占宇宙总质量的80%，它的存在对于解释宇宙的现状是必要的，而且长期依赖于星系。巨大的环状暗物质粒子组成，是每个星系的栖息地。但由于这种物质仅通过重力和其他物体发生作用，科学家不能直接探测到它的组成。但是，只要我们将目光投向更广阔的宇宙，我们总能看到许多黑暗物质存在的证据。所以，所有的研究都需要追踪星系和星际的运动。那科学家是怎样揭开黑暗物质之谜的呢？

2、磁能显示出轻质暗物质粒子

捕获暗物质是宇宙探索领域中的一个重要课题，世界各地的实验室都在尝试以自己的方式捕获混乱的暗物质粒子。但弱核力量会导致辐射衰减，不管暗物质是什么，科学家们都能感觉到，在实验中有许多因素参与其中。但这项实验有一个先决条件，即暗物质粒子必须相对较重，这样才能将核分离出来，与其他物质相互作用。到目前为止，暗物质探测器还没有发现这种作用的迹象，但对暗物质的认识却越来越多。没有正确的结果，当然总是令人怀疑。这组科学家还研究了这些微粒本身很轻，并且可以通过改变电子的自转来产生磁振，从而探测暗物质微粒的存在。

该装置能够探测轻质暗物质颗粒，这是因为该试验具有灵敏度和交互作用。在绝对零度的温度下，当小磁棒旋转的时候，电子都会朝同一个方向；只有当温度逐渐升高，一些电子才会开始振荡，并且随机地朝相反的方向旋转。随着温度的升高，电子的卷起次数增加，每一次翻转的磁场强度相对地减小。每一次旋转，物质的能量都会产生波动，这些振动并非真正意义上的粒子，而是一种准粒子。由于类似于小型可爱的小磁体，这些准磁体也被科学家们称为磁体，实验开始时非常冷，中间有足够多的暗物质颗粒撞击在材料上，转动翻转，就能看到磁体。

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暗物质在死亡星系有不同的表现

1、对于暗物质的模拟

在模拟黑暗物质的晕厥行为时，科学家们发现，通常这些结构形成了黑暗物质的尖状分布现象，在星系中央密集的黑暗物质球体周围也布满了暗物质。但在许多星系的活动中，暗物质似乎在围绕核心运转，同时也在环绕银河系的周围运转。通过被称为相互作用的黑暗物质(SIDM)模型，天文学家们可以证明，黑暗物质并不属于我们可以直接探测和理解的物理范畴，而是在其自身未知的力量中起作用。若暗物质与普通物质之间的相互作用与它们自身不同，就可以解释暗物质如何从星系中心移至星系边缘。但科学家通过新的研究表明，这件事本身可能太复杂了。

2、对于暗物质星系的研究

在宇宙中，黑暗物质占了很大一部分质量，它们无法通过重力发出光，而且大多数黑暗物质存在于晕圈和星系内部的云中。科学工作者研究了16个矮星系，大致分为两类，它们从数十亿年前就开始停止形成星系，最近又停止形成或形成星系。调查数据表明，较年轻、较少活动的星系较多，其中央区域有大量的暗物质，并有尖端暗质倾向，而较活跃的星系只有空心。这个新发现对黑暗物质的行为有重要意义，它表明黑暗物质加热是真实存在的，但是在星系中很久以前就不能形成恒星，并且没有能量从星系中心释放出来。另外，这些案例中暗物质的行为与简单模型所预测的一致。

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暗物质的星光地图绘制

1、暗物质探测器

假如用生命的例子来说明黑暗物质的巨大，那么它在整个宇宙中所占的比例就相当于你，我，岩石，树，星星等普通物质的6倍。但科学家们仍然很难研究暗物质，正如其名称所示，因为暗物质并不发出任何光线，因此天文科学家们也只能通过研究星团如何扭曲其背后的物体的光线来反映暗物质在大质量星团中的分布，这一现象被称为引力透镜。

2、望远镜的观测

自然星系中漂浮着的星星已经被撕裂，它们被称为暗物质探测器。简单地说，科学家们通过观测暗物质对正常物质的引力作用，包括正常物质和暗物质的巨大星团，就像宇宙放大镜一样，来描绘暗物质的分布。

通过NASA哈勃宇宙望远镜观测到了星系团AbellS1063，科学家们发现了星系团中的微弱光线，这种光线反映了暗物质的真实分布情况。通过分析哈勃宇宙望远镜拍摄到的六个不同星团的图像，研究者们发现发射内光的星星提供了更好的方法，利用这种重力镜像效应计算了星团中暗物质的分布。

结语：在由探测器拍到的哈勃宇宙望远镜图像，可见的蓝色部分是星系团MACSJ0416的星内光，而深场图像则比较容易研究星内光。同时，这意味着在不远的将来，科学家可以把数据集扩展到这六大星系以外。意思是会有兴奋感。今后，研究者们将研究数百个星系群，以探究更多有关暗物质的事实。