在90年代，宇宙事實上在擴張被確立起來。同時，其擴張的速度也被認為會隨著時間流逝變慢，因為宇宙實際上又億萬天體組成，而引力將會把所有物質(zhì)拉到一塊兒，這樣就會是擴張速度變慢。然而事實上，這并沒有發(fā)生。與天文學家所相信的相反，哈勃望遠鏡在1998年所記錄的對那些遙遠的超新星的觀察揭示，這種擴張的速率其實是在上升！

圖解：蟹狀星云是與1054超新星相關(guān)聯(lián)的一個脈沖星風星云

       當科學家無法發(fā)現(xiàn)任何東西來為這種預(yù)計的擴張模式戲劇性變化負責時，一種被稱為“暗物質(zhì)的”神秘存在就出現(xiàn)在了天文書里。

暗物質(zhì)

圖解:此圖展示了至少四個星系團間的一次復(fù)雜碰撞。天文學家將之稱為“潘多拉星系團”，因為所有不同的結(jié)構(gòu)都能在其中找到。那些從未被看到過的奇怪效應(yīng)顯然因為這種撞擊被產(chǎn)生出來了。

       關(guān)于暗物質(zhì)最值得注意的事是我們不知道它究竟是什么！這非常令人驚訝，因為可觀察宇宙中的至少27%都被認為是由暗物質(zhì)組成的！非常多的想法和假設(shè)被提出來解釋暗物質(zhì)的存在，現(xiàn)在就讓我們來看看其中的幾個……

       當處理“常規(guī)的”東西時，我們通過觀察、計算和分析與其有關(guān)的參數(shù)確定它的基本性質(zhì)。然而，有關(guān)暗物質(zhì)時，這種常規(guī)方法就行不通了，不像常規(guī)物質(zhì)，處理暗物質(zhì)時我們甚至不知道自己有沒有看到暗物質(zhì)。因此，研究者首先通過排除暗物質(zhì)所不是的東西來確定它到底是什么。

暗物質(zhì)不發(fā)冷光，它就是“暗的”

       這在一開始看上去可能很容易。然而，當天文學家被那些好像突然出現(xiàn)在所有地方，并造成了天文計算中的謬誤的“奇怪東西”弄糊涂時，這些異常情況背后可能有“暗”物質(zhì)雖然可能出乎人的衣料，但也能讓人長舒一口氣。

       換句話說，以前科學家知道某種無法解釋的東西在造成反�，F(xiàn)象，所以他們把它叫做“暗物質(zhì)”，但他們不知道暗物質(zhì)究竟是不是暗的。我們現(xiàn)在知道了暗物質(zhì)一定是暗的，是因為在宇宙中可見物質(zhì)的總量，亦即我們能夠看見的物質(zhì)，實在太小而只有所有物質(zhì)的27%。

暗物質(zhì)不是反物質(zhì)

       暗物質(zhì)經(jīng)常被和反物質(zhì)混在一起，但是天文學家知道暗物質(zhì)不是反物質(zhì)，因為反物質(zhì)和物質(zhì)有接觸，它們消滅自己釋放出大量的伽馬射線。因為我們沒有在如此大量的暗物質(zhì)中檢測到任何獨特的伽馬射線，它是反物質(zhì)的可能性就可以被排除了。

       不是反物質(zhì)因子

       它不由可見物質(zhì)的黑暗塵埃云形成

       由于暗物質(zhì)不容易被看到，有人可能認為暗物質(zhì)就是被正常物質(zhì)的黑暗塵埃云組成的（所以也就是“不可見的”），由被稱為重子的例子構(gòu)成（重子是原子內(nèi)的粒子，由強核力中互相作用的三夸克組成）。然而，這不是真的，因為如果情況是這樣，我們就能用同樣的方法可以探測到黑洞，我們也能夠探測到重子云因為它在穿過它們使應(yīng)當能吸收輻射。

暗物質(zhì)不是星系大小的黑洞

       天文學家非�？隙ò滴镔|(zhì)也不是星系大小的黑洞，這一點來源于我們可以觀察道德引力透鏡的數(shù)量。以下是一個引力透鏡的可見例子：

圖解：黑洞引力透鏡-由于引力透鏡，黑洞使背景中的星系圖像扭曲了（圖片版權(quán)：維基百科）

       由于光線通過高濃度的物質(zhì)時會彎曲（引力透鏡），考慮到暗物質(zhì)占了可觀察的宇宙的27%，我們可以比現(xiàn)在更頻繁地觀測到引力透鏡。

暗物質(zhì)可能由什么構(gòu)成？

       關(guān)于暗物質(zhì)的構(gòu)成有許多假設(shè)，在解釋與暗物質(zhì)有關(guān)的天文觀測時，每一種都有優(yōu)缺點。

       一種觀點支持暗物質(zhì)可能其實是由重子物質(zhì)構(gòu)成的，但是這種必須在小的褐矮星（太大而不能是行星但作為恒星又太小的天體），或者小而密度大的重元素塊中成串。換言之，暗物質(zhì)可能是某種叫做MACHOs（大量緊密的光環(huán)天體Massive Compact Halo Objects）的東西組成的，類似于中子星，褐矮星或者黑洞。

圖解：褐矮星-規(guī)模龐大的褐矮星（圖源：維基百科）

       另一種看法（也是最流行的）反對前述的觀點，而提出暗物質(zhì)根本不是由重子物質(zhì)組成的；相反，它可能由更奇異的粒子組成，比如軸子和WIMPs（Weakly Interacting Massive Particles，弱反應(yīng)的大量粒子，比如超光子和大量的中微子）。

       正如我們提到的，有許多假設(shè)試圖解釋我們知道存在著的這種神秘的物質(zhì)，但是缺乏關(guān)于其構(gòu)成的細節(jié)。如果能對這27%的未知事物作出解釋，天文學家一定會對他們關(guān)于宇宙的知識和理解更加確信，但研究還在繼續(xù)。如果有一件我們確定的事，那就是宇宙永遠會有更多秘密等我們?nèi)ソ议_！

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. sciabc-挖礦的呆鵝

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