直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天(tiān)文(wén)学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特在观测仙女座星系中的恒星运(yùn)动。理论上(shàng)来(lái)说，距离中心越远的(de)恒星在其轨道上(shàng)的运行(xíng)速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可(kě)思议。

随着(zhe)与中心(xīn)距(jù)离的增(zēng)加，恒星的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据(jù)牛顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星系当中如(rú)果没有足够大的质量来吸引(yǐn)它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种(zhǒng)现(xiàn)象(xiàng)，科学(xué)家们会使用一种相对标准的方法来解释暗(àn)物(wù)质的存在，这种方法就是测量星系(xì)当中气体(tǐ)在X轴上距离星系中心的(de)距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)。如果出现异常(cháng)的结果，就认(rèn)为是(shì)由暗(àn)物质的力(lì)量进入其中。

于是科学家们通过射电望远镜测量了距离星(xīng)系中心更远距离(lí)的氢元素(sù)，发(fā)现(xiàn)它们的(de)旋转速度(dù)并不符合(hé)牛顿的力学定(dìng)律。我们(men)的太阳系也(yě)不例外(wài)，太阳(yáng)系位于银河系(xì)的第(dì)三悬(xuán)臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万(wàn)光(guāng)年，根据万有引(yǐn)力定律进(jìn)行计算，太阳系的(de)运行速度(dù)应该(gāi)是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的(de)速度(dù)围绕银河(hé)系旋转，这个实际速度远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么产生以上这(zhè)种(zhǒng)向(xiàng)心(xīn)加速度的原因很可能就(jiù)是存在着(zhe)一种我们(men)看不到的物质，是这些暗(àn)物质的引力效应将星(xīng)系聚集在了(le)一起。

也是(shì)从这时开始，越来越多的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算在(zài)星系当中暗物质的(de)质(zhì)量占整个星系质量的(de)85%。但是，暗物(wù)质(zhì)并不是(shì)唯(wéi)一可(kě)以解释这个现象的原因。在一(yī)项(xiàng)新的(de)研(yán)究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒星之间，也会出现速度上的(de)微小(xiǎo)差异。另外(wài)，天文学家还发现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球(qiú)大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不(bù)多(duō)，但是星(xīng)系当中(zhōng)存(cún)在的恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须(xū)存在暗(àn)物(wù)质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用(yòng)最(zuì)先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的详细测(cè)量(liàng)之后，发现星系(xì)中的恒星运动是可(kě)以用正常(cháng)的物质和力学定律来解(jiě)释的。那么(me)又有人提出，也许该星系的(de)暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的另一个(gè)大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它的(de)附近没有任何星系存在。造成这些现象的(de)除了暗物质的(de)假说之(zhī)外(wài)，另一(yī)种可能就是人(rén)类对引力的(de)理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不同尺度(dù)空间中的工作方式是(shì)不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照(zhào)我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上升到星系和星团的尺度(dù)，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的(de)方式(shì)。对于(yú)在(zài)星系团之间的(de)相互作用，科学家还引入了(le)外(wài)部场效(xiào)应的概念，指的是(shì)在数百万(wàn)光年(nián)的(de)规模上，巨大的质量之间会产生对(duì)彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙(méng)德理(lǐ)论(lùn)。如果MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)成立，这意(yì)味着我们需要对(duì)现在的物理定律(lǜ)进行修(xiū)正，这些发(fā)现也让很(hěn)多人认(rèn)为暗(àn)物质假说理论就(jiù)此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还有关(guān)于暗物质(zhì)存在的其(qí)他的理论证据(jù)，这些理论(lùn)证(zhèng)据是(shì)蒙(méng)德理论(lùn)所没法(fǎ)解释的“引力透(tòu)镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组成(chéng)，类似(shì)这样(yàng)的星团(tuán)，它们(men)大部分的(de)普(pǔ)通质量都在星(xīng)系的气(qì)体(tǐ)当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的(de)时(shí)候，星际(jì)气体的相(xiāng)互(hù)作用就会(huì)导致温度(dù)的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质(zhì)量将位于(yú)所有这些气体(tǐ)所在的中间区域(yù)。那么(me)我(wǒ)们(men)通(tōng)过什(shén)么来验证它的质量区域到(dào)底是不(bù)是集中在(zài)中间(jiān)呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜(jìng)传回了宇宙(zhòu)当中第一张(zhāng)全彩的(de)高清照(zhào)片，在(zài)照片中我(wǒ)们可以明显地看(kàn)到很多(duō)星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭曲了，也不是韦伯(bó)望远镜(jìng)出了什么(me)问题，而是这样极遥远的(de)天体和我们地(dì)球上的观(guān)测者(zhě)之(zhī)间。被一个质(zhì)量超级巨大的天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超(chāo)大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力(lì)透镜(jìng)效应。这个巨大的(de)天体可能是(shì)超(chāo)大质量(liàng)的黑洞或者是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当人们(men)对子弹星(xīng)系团(tuán)观测的时候，发现(xiàn)它(tā)的大(dà)质量区域并不(bù)是在中间，而是在两侧。所以(yǐ)最好的解释方法就是(shì)当星团发生全(quán)部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的(de)质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物质则(zé)直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在(zài)两边形成了引力(lì)透镜。对子弹星(xīng)系(xì)团的(de)引力透镜(jìng)研究也(yě)被(bèi)认(rèn)为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论(lùn)证据。

除此(cǐ)之外，还有(yǒu)来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后(hòu)，可(kě)见光(guāng)终于可(kě)以畅通(tōng)无阻地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当(dāng)中了。经过(guò)了130多亿年之后，这些光(guāng)在(zài)宇宙空间背(bèi)景上(shàng)留下(xià)了各相(xiāng)同性的微波辐射(shè)。其(qí)中(zhōng)红色的(de)部分表示温度较(jiào)高的区(qū)域，蓝(lán)色则(zé)表示(shì)相对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上它们(men)之间的(de)温差(chà)只有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图(tú)像进行(xíng)连(lián)通域提取和标记之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙当中没有(yǒu)暗(àn)物质(zhì)，图形(xíng)看起来不(bù)应该是这样的，而(ér)随着暗物(wù)质的增加，一(yī)些峰值的(de)幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背(bèi)景辐射的测量值，我们需要的暗物质大约是(shì)普通物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数(shù)字与解(jiě)释星系当中恒星运(yùn)动所需要的暗(àn)物(wù)质(zhì)比例是一致的。这(zhè)就(jiù)意味着。

用(yòng)了一个(gè)简单的理论框架，就很好(hǎo)地解释(shì)了很多不同的观测(cè)结果。而暗物质(zhì)的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它们不(bù)参与任何其他(tā)的电磁作用，只通(tōng)过(guò)引力(lì)来相互作用。所以如(rú)果能够找到这(zhè)种粒子的存在，就相当于找到了(le)暗(àn)物质存在的实际(jì)证据(jù)。这种粒子到底是(shì)什么？科学家们已经(jīng)提出了(le)数十(shí)种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而(ér)要寻找这些不同(tóng)的目标粒子所需要的(de)实(shí)验方(fāng)式也不相同。在(zài)过去的几十年当中，人类(lèi)为了(le)寻找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常规物质(zhì)相互作用的“暗(àn)物质”，科学家们已经进行了(le)超过(guò)50次的实验(yàn)，却没(méi)有任(rèn)何实质性的发现(xiàn)，除(chú)了一个(gè)地方(fāng)，意大(dà)利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着(zhe)地球上最大的地学实验(yàn)室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测(cè)器，一直致(zhì)力(lì)于寻找暗物质粒子的周期(qī)性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的(de)科学家(jiā)声称观测(cè)到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收集(jí)，人们(men)发现了一个有趣的事情。探(tàn)测率会(huì)在(zài)每(měi)年的6月份达到bjd娃娃是用什么做的 bjd娃娃可以一起睡吗峰值(zhí)，然后(hòu)在11月降到最(zuì)低，而(ér)且在(zài)20年(nián)当(dāng)中每(měi)年(nián)都是(shì)一样。一些科学家认为这可(kě)能是人类发现暗物质的第一(yī)个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的(de)年度信号呢？刚(gāng)才(cái)我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系正(zhèng)在以(yǐ)220公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕着(zhe)银河(hé)系进行移动，那么如果暗(àn)物质存(cún)在宇宙当(dāng)中，这意味着我们也在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程中会产生相应(yīng)的振荡(dàng)，同时地(dì)球又以30公里(lǐ)/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的(de)方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银河(hé)系的(de)方向是一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与之(zhī)相(xiāng)反。

而(ér)在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到完全(quán)一致，这(zhè)是(shì)理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰(qià)好达(dá)到(dào)了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太(tài)阳(yáng)系相(xiāng)对银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜(xié)，但是这并不影响这(zhè)个理(lǐ)论的(de)有效(xiào)性(xìng)。

因此科学(xué)家认为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观(guān)测到的周期性信(xìn)号(hào)。当(dāng)然(rán)也(yě)可能有其他的情(qíng)况，造成这种年度(dù)周(zhōu)期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积(jī)雪，甚至连(lián)意大(dà)利游客的数(shù)量也符合这个(gè)周期的规律。

所以，科学(xué)家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了一(yī)个几乎相(xiāng)同的实(shí)验室，这里(lǐ)的季节与之(zhī)前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征和第(dì)一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果(guǒ)在这里可以得(dé)到(dào)相同的信号(hào)，就可以成为(wèi)暗物质所存在(zài)的非(fēi)常有力的证据了。但是由于这个实验室刚刚建成不(bù)久，所以截至目前还(hái)无法提供相应的数据支(zhī)持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一(yī)台(tái)新的(de)望(wàng)远镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜(jìng)相同(tóng)，但它的宽(kuān)视场仪器提供(gōng)的视野是哈勃红外(wài)仪器(qì)的(de)100倍。南(nán)希格雷(léi)斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键(jiàn)的(de)用途就是探索暗(àn)物(wù)质(zhì)背后(hòu)的(de)奥(ào)秘，对于探测的结(jié)果，我们(men)只能拭目以(yǐ)待了。费米实验室粒子天体物理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能(néng)拥(yōng)有另一种神(shén)秘的效(xiào)应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇宙当中生(shēng)命的(de)诞(dàn)生，或者说(shuō)是生命进(jìn)化的一个(gè)重要因素。

如(rú)果这一理论得到进一步的(de)证实，那(nà)么(me)遍布宇宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不(bù)会意味着人(rén)类并(bìng)不(bù)孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中某个(gè)角落的行星(xīng)上(shàng)，暗物质正(zhèng)在(zài)通过这样的效应创造生命。当然(rán)，这些推论的大前提是要先(xiān)找到暗物质(zhìbjd娃娃是用什么做的 bjd娃娃可以一起睡吗)存在(zài)的实(shí)际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物(wù)质到底存不存在(zài)呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

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