dark matter
定義：由天文觀測推斷存在于宇宙中的不發(fā)光物質(zhì)。由不發(fā)光天體、暈物質(zhì)以及非重子中性粒子組成。
學科：天文學_星系和宇宙
相關(guān)名詞：星系團內(nèi)氣體 宇宙背景輻射 隱質(zhì)量
圖片來源：視覺中國
浩瀚宇宙中存在大量看不見的未知物質(zhì)——暗物質(zhì)。它具有不可思議的性質(zhì)：無法看到，能夠穿越任何物質(zhì)。
在星系和星系團中，天文學家觀測到的發(fā)光物質(zhì)，它的質(zhì)量遠遠不足以解釋其本身的旋轉(zhuǎn)，必須存在有質(zhì)量相當于發(fā)光星體和氣體質(zhì)量幾倍至10倍的暗物質(zhì)。暗物質(zhì)的質(zhì)量所提供的引力保證了星系和星系團的存在，而不是四散橫飛。
此外，根據(jù)宇宙微波背景輻射的溫度漲落可以計算宇宙中暗物質(zhì)的含量，這與對星系和星系團的觀測無關(guān)，被視為存在暗物質(zhì)的確鑿證據(jù)。最新的觀測結(jié)果表明，由氫、氦等原子構(gòu)成的普通物質(zhì)只占宇宙總量的4.9%，暗物質(zhì)約占宇宙總量的26.8%，是普通物質(zhì)的5倍多。其余68.3%為既非物質(zhì)也非光的“暗能量”。暗能量是驅(qū)動宇宙加速膨脹的一種未知能量。
盡管科學家們已經(jīng)積累了許多間接證據(jù)，但至今仍未找到暗物質(zhì)本身。尋找暗物質(zhì)的困難在于，它既不發(fā)出光也不吸收光，是對光透明的物質(zhì)，幾乎不發(fā)生引力之外的相互作用，與其他物質(zhì)相撞的情況非常罕見，能夠自由穿越由原子構(gòu)成的普通物質(zhì)。
關(guān)于暗物質(zhì)的候選對象，科學家進行了廣泛的討論。其中最具影響力的觀點是“暗物質(zhì)是一種未知的粒子”，而且是超出目前粒子物理學基本理論——標準模型范圍的未知新粒子。目前的熱門候選對象包括“弱相互作用大質(zhì)量粒子”，尤其是超對稱理論主張存在的“超中性子”“超引力子”等，它們的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的100~1000倍，都是非常重的粒子。另一種被預言存在的粒子是“軸子”，質(zhì)量雖然只有質(zhì)子質(zhì)量的100萬億分之一左右，但其特征與暗物質(zhì)非常吻合。
如今，全世界各方面的研究人員正在采用各種方法，試圖解開暗物質(zhì)之謎。如果成功，無疑將成為推動人類宇宙觀走向全新階段的巨大動力。
