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【搜狐科學消息】據國外媒體報道,暗物質最早由瑞士天文學家弗里茨•茲威基(Fritz Zwicky)于上世紀30年代提出來的。他發現,星系團中充斥著的神秘暗物質產生的引力防止星系分崩離析。
幾乎同時期,荷蘭天文學家簡•奧爾特(Jan Oort)發現太陽附近空間的物質密度(density of matter)達到了僅用可見的恒星和星云來解釋的兩倍。在這之后的數十年中,天文學家發展了暗物質和天體結構形成的理論來解釋星系團和星系的性質,但是太陽系附近的暗物質數量仍然是個謎團。
在奧爾特測量的幾十年之后,科學家發現了比之前認為的要多3-6倍的暗物質。然而,去年用新方法得出的新數據卻聲稱暗物質的數量比期望的要少。天文學界進入兩難境地,通常認為這些測量和分析都不夠靈敏到給出可信測量的程度。
在最近的一次研究中,論文的作者對于他們的測量和誤差充滿了信心。這是因為,在這項技術在用于真實中的測量之前,他們對銀河系進行了高水準的模擬來檢驗了這項質量測量技術。這次研究給出了很多令人驚訝的結果。他們發現,在過去20年中使用的標準的測量技術有失偏頗,傾向于低估暗物質的數量。他們提出了一種全新的技術從模擬數據中得到了正確的答案。他們把這項技術應用到太陽附近的數以千計的橙色K型矮恒星上,根據它們的位置和速度,就能得到太陽附近局部暗物質密度的新結論。
該研究論文的第一作者西爾維亞•嘎巴瑞(Silvia Garbari)說:“我們有99%的信心確認太陽附近有暗物質存在。實際上,我們期望的暗物質密度比這還要高些。這僅僅有10%的可能性是一種統計誤差。我們有90%的信心會發現更多的暗物質。如果將來的數據進一步確認了暗物質存在的這種高密度,那么將會存在很多令人興奮的應用。這將是第一次有關我們銀河系存在暗物質圓盤的直接證據,正如最近有關星系形成的理論和數值模擬所預測的那樣。亦或是我們銀河系中的暗物質暈受到了擠壓而促使了局部暗物質密度的增加。”
有很多物理學家下賭注認為,暗物質是一種新的基本粒子,這種粒子通常和普通物質之間的相互作用非常微弱,但又足以用深埋在地下的探測器探測到。探測器深埋在地下的原因是,為了防止宇宙射線對測量結果的干擾(探測器通常在地下數公里的廢棄礦井當中)
精確測量局域暗物質的密度非常重要。該論文的合作者喬治教授說:“如果暗物質是一種真實存在的基本粒子,那么當你在閱讀完這篇文章的時候,就已經有數以億計的暗物質粒子穿過了你的身體。”實驗物理學家期望每年能捕捉到極少數的暗物質粒子。現在正在進行的暗物質粒子探測試驗有XENON和CDMS。了解局域中暗物質的屬性對于揭示暗物質粒子的組成至關重要。(編譯:雙螺旋)
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