我们能看到的物质很多,然而看不到的更多,隐藏的是可见的5倍多

原标题:我们能看到的物质很多,然而看不到的更多,隐藏的是可见的5倍多

我们所看到的世界都有物质组成,已知的物质量也非常多,比如我们的地球的物质质量高达近60万亿亿吨,太阳的质量是地球的33万倍,而银河系中又有数千亿颗类似太阳这样的恒星,此外还有行星、小行星、星云等,而在可观测的宇宙中,又有着数万亿个类似银河系的星系,由此也可知宇宙中的物质质量有多么的巨大了。

然而,已有的天文物理学理论认为在我们的宇宙中可见的物质只是少量的,更多的物质是不可见的,这种不可见的物质被叫做暗物质,总量在可见物质的5倍以上,天文学家们结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型(ΛCDM模型)已确定宇宙中暗物质占宇宙全部物质总质量的85%左右,是与这种可见物质总量的5.67倍,如果计算暗物质在宇宙总质能中的比例,那么暗物质大概占26.8%左右。

可见,暗物质是宇宙物质的主要组成部分,比可见物质要多得多。它并未存在于我们的宇宙之外,而是和可见物质共同存在于这个宇宙之中,只是由于我们目前还无法直接观测到暗物质,不知道暗物质中的世界是什么样的。

那么暗物质到底是什么组成的呢?实际上暗物质不属于构成可见天体的任何一种已知的物质,目前物理学家大多认为暗物质是“弱相互作用有质量粒子”组成的,其质量和相互作用强度都在电弱标度附近,但也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子,惰性中微子等。

为了观察到暗物质的真面目,我国曾经于2015年12月17日发射了“悟空”号暗物质粒子探测卫星,它是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,有效载荷质量约1410公斤,它的主要功能相当于一架空间望远镜,可以探测来自宇宙深空中的高能伽马射线、电子和宇宙射线等,其主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子之比,从中找出隐藏的暗物质信号。

目前的理论物理学认为,如果暗物质粒子相互碰撞而且湮灭掉,那么将会转化为高能电子出现,因此若能精确地探测到与之相关的高能电子能谱,那就可以发现暗物质存在的蛛丝马迹。

2017年的8月底,《自然》杂志首次在线发表了我国“悟空”暗物质粒子探测卫星的探测成果,文章中称该卫星成功获得了目前世界上最精确的高能电子宇宙线能谱,探测数据表明宇宙空间中有着“质量为1.4万亿电子伏左右的新物理粒子”,推测认为它应该就是人们长期寻找的暗物质粒子,不过暂时也不排除它是某种奇特的新型天体释放的单一的高能电子。

目前悟空号在轨工作3年8个月,最终的触发率平均在60赫兹左右,四个子探测器工作正常,实现了高分辨的核素探测,悟空号即将发表的质子能谱的测量能段范围也超过国外同类卫星CALET的10倍。其在TeV里能段范围宽,能量分辨好,粒子鉴别本领强,期待它能在暗物质的观测上给我们一个证据确凿的答案。返回搜狐,查看更多

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