暗物質之謎——暗物質是什麼?它們是如何被發現的?

云墨拾遗
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531 次觀看·2025年9月30日
🌌 宇宙中大部分的物質竟然都是我們“看不見”的?暗物質,這個神秘的存在,既無法用肉眼觀測,也不會發光,卻主宰著星系的運行軌跡。它究竟是什麼?科學家們又是如何一步步推測並發現它的存在的?本期視頻,將帶你走進宇宙深處,揭開暗物質的神秘面紗!
如果沒有了暗物質 你覺得宇宙還會存在嗎 其實你現在能活着全靠暗物質撐着
就連我們的整個宇宙也是一樣 根據科學家研究報告顯示 暗物質佔整個宇宙總物質質量的85%
他看不見摸不着 卻能默默支撐着整個宇宙的結構框架 如果沒有了暗物質
那麼宇宙結構就會陷入一片混亂之中 地球也將失去穩定的宇宙環境 到那時
人類的生存和繁衍將會面臨困境 暗物質到底是什麼 爲什麼他摸不着卻能撐起整個宇宙
今天就讓我帶你瞭解一下他到底藏了多少祕密 看到最後你將會對宇宙結構有更加深刻的理解
暗物質是一種理論上存在的質量形式 沒人直接探測到過它 但因爲它會對星系產生引力影響
所以科學家覺得他肯定在太空中 支持這個理論的人認爲
暗物質可能是某種還沒被發現的基本粒子
可它的特性和我們已經研究的比較明白的粒子物理標準模型對不上
暗物質最讓人摸不透的地方也是幾十年來都找不到它的原因
就是它好像不帶電磁屬性 簡單說它不跟電磁力打交道 它不會吸收電磁力
所以也不會吸收發出或者反射光
跟任何一種輻射都沒反應 這就導致這些粒子完全看不見 咱們叫它暗物質
可不是因爲它有顏色 而是因爲它根本藏的沒有 即使叫它缺失的質量更爲貼切
因爲不管我們怎麼找 它總能躲開各種電磁天文臺的觀測
就算是哈伯詹姆斯韋伯這樣的大型天文臺
也抓不到它的蹤跡 但科學家們都堅信它存在 或者存在某種能起到類似作用的東西
至少要是沒有這麼個實實在在的缺失質量來源 現在宇宙的樣子
各種天體的排布根本就不可能形成
咱們做過模擬實驗 想重現宇宙從大爆炸到現在的變化過程
可只靠那些能看見的種子物質 也就是星系 恆星和氣體的引力 沒有一個模擬
能做出我們現在看到的這麼複雜的宇宙 星系本身質量是挺大 可宇宙空間更遼闊
就算把全宇宙所有星系的引力加起來
也遠遠不夠解釋宇宙爲啥會變成現在這模樣 要想說明
星系團爲啥能穩定存在 至少有六分之五產生引力的質量是不見蹤影的
所以大多數科學家都覺得宇宙裏大部分質量
肯定是以暗物質這種看不見的形式存在的 不過這種質量
雖然會產生引力 能讓我們看到它對周圍空間的影響 但光靠這些影響還沒法明確證明
暗物質真的存在 幾百年來人們一直猜測宇宙裏除了能看見的物質還有別的東西
可直到二十世紀 科學家才真正開始接受這個想法
從二十世紀二十年代起 有些天文學家觀察銀河系裏恆星的運動
提出可能存在看不見的物質 但直到二十世紀三十年代 我們才找到缺失質量存在的具體線索
1933年瑞士物理學家弗裏茨·茲茲維基畫了後發作星系團裏星系的紅移圖
這個星系團離我們有3.3億光年遠 裏面有一千多個星系
茲維基想通過紅移圖弄清楚這些星系是怎麼運動的 他用緯理定理分析觀測到的數據
發現要讓這個星系團保持現在我們看到的樣子
需要的質量大概是星系裏所有恆星總質量的100倍 可這些恆星的引力
根本沒法把整個星系團綁在一起 於是茲維基得出結論
後發作星系團裏肯定藏着大量我們沒看到的質量 還提出了缺失質量問題
這也成了人類找暗物質的第一步 接下來的40年裏 人們對缺失質量到底是啥 瞭解沒多大進展
但到了20世紀70年代 終於找到了第二條能證明它存在的關鍵間接證據
1970年 物理學家維拉達魯賓和肯特福特畫出了銀河系和仙女座星系巨大的螺旋臂結構
還做了個圖 標出每個星系裏的恆星 繞着星系核心轉的速度 尤其關注了那些在星系邊緣的恆星
按常理說 星系邊緣的引力應該弱很多 根據牛頓引力定律
引力的強度會隨着和失利物體距離的增加而變弱
所以通常情況下 星系外面的恆星繞着轉的速度應該比靠近星系核心的恆星慢
咱們的太陽系就是這樣 行星離太陽越遠 繞太陽轉的速度就越慢 可魯賓和福特卻發現
這兩個星系邊緣的恆星跟更遠處恆星的運動速度差不多 有的甚至還更快
要是這兩個星系只靠核心的引力維持結構 那按說早就該把恆星甩出去了 星系自己也該散架了
假設牛頓定律在星系這麼大的尺度上也管用 那銀河系 仙女座星系
還有好多其他螺旋星系能以這麼快的速度轉 還幾十億年都不散
就說明肯定有另一個有質量的東西在幫忙支撐着它們的結構 就這樣我們又偶然找到了
缺失的看不見的質量存在的間接證據 1983年
魯賓 福特和其他很多研究者的研究成果彙總成了一篇很有影響力的論文
這篇論文專門聊了缺失質量的問題 重點研究了星系自轉的情況
還預測說這些藏起來的質量總量比能看見的物質多不少 比例大概是6比1
這個估算值到現在我們還在用 這就意味着不管這種缺失質量是啥
它在宇宙所有物質裏佔的比例肯定超過85%
哪怕我們看不見它 可又過了40多年 我們在觀測暗物質這件事上還是沒多大突破
到現在爲止 所有找暗物質的嘗試基本都失敗了 但隨着越來越多間接證據出現
科學家們反而更堅信暗物質存在了 就像剛纔說的
我們能通過暗物質對周圍能看見的物質產生的引力影響 推斷出它存在
而且這種影響還會帶來一系列間接效果
能幫我們大致確定暗物質的一些特性 這個思路也被用在了蘭木達冷暗物質模型裏
現在這個模型是對宇宙描述最完整
最受認可 也用的最廣的科學理論 咱們在教科書裏看到的相關科學知識很多都來自它
它把大爆炸理論 廣義相對論 粒子標準模型等好多不同的理論和框架整合到一起
形成了一套全面的理論體系 雖然這個模型不是完美的 但目前來說
它是我們擁有的最好的模型 能在同一個框架下解釋宇宙的很多特點
在Lambda CDN模型裏 暗物質是核心概念之一
模型認爲 暗物質大概佔宇宙總質量的85% 佔所有物質的近三分之一
模型裏說 暗物質粒子是冷的 不過這裏的溫度其實指的是暗物質含有的能量
比如熱暗物質就是能量高的暗物質
它能以特別快的速度運動 甚至接近光速 這會讓熱暗物質粒子的活動範圍更大
特性也跟冷暗物質完全不一樣 要是暗物質是熱的 那宇宙早期佈滿整個空間的粒子海洋
早就該形成巨大的星系間結構了 這些結構之後又會分成更小的星系團
這就像是先搭好大體框架 再填細節的自上而下的宇宙形成方式
可我們觀察極遠的宇宙時發現 最早的星系都是又小又不成熟的
更大的星系和星系團是後來才慢慢形成的
所以宇宙裏的暗物質肯定不是熱的 而是冷的 活動範圍小 運動速度也慢
這種特性讓宇宙能以自下而上的方式形成
從大爆炸產生的亞原子粒子開始 一步步形成現在的宇宙結構 接着就是冷暗物質模型
把大爆炸當成核心理論 他認爲宇宙大概在138億年前起源於一個像起點一樣的小點
這個小點的熱能無窮大 不知道因爲啥 這個小點開始膨脹 從那以後它原本極高的溫度就一直在下降
當宇宙裏的物質第一次能穩定存在時 各種變化就開始了 而且在宇宙誕生後的20分鐘裏
亞原子基本粒子就已經聚集成型了
暗物質被認爲是這些原始基本粒子中的一種 可它在宇宙早期各種事件裏到底起了啥作用
我們還不清楚 不過我們知道 在宇宙誕生後的大約38萬年裏
那些能看見的種子物質是以等離子體的狀態存在的 就像一片巨大的充滿能量的遍佈宇宙的粒子海洋
溫度這麼高 光和物質的粒子會相互作用 當光子撞到電離原子核上彈開或者被吸收時
物質粒子會被加速到接近光速 活動範圍也變大了 這會讓均勻的等離子體裏不會有密度不一樣的地方
直到等離子體在複合時期變成原子 當等離子體海洋的溫度降到3000開爾文以下
這個溫度是維持等離子體狀態的臨界值
宇宙裏就開始形成第一批中性的氫和氦 電子會附着在裸露的原子核上形成原子團
要是沒有暗物質 這些原子會在空間裏分佈的特別均勻 不會有質量密度不一樣的情況
可我們在宇宙微波背景輻射和星系的排布里
明明能看到有密度不一樣的痕跡 這是因爲暗物質在複合時期到來之前很久
就已經開始通過引力相互作用聚集了
所以當時原子的分佈方式是跟着暗物質學的 這就導致宇宙裏有些地方的原子濃度更高
更適合形成宇宙裏第一批恆星誕生時需要的氣體
所以在宇宙誕生大約二億年後 第一批恆星就從原始氫氣裏誕生 開始發光
照亮了複合時期之後黑暗空曠的宇宙 在第一批恆星出現之前的二億年黑暗時代裏
宇宙裏的原始暗物質粒子會一直通過引力相互作用聚集
形成第一批暗物質結構 這比第一批恆星形成早多了
除了在複合時期前就開始起作用 暗物質聚集的速度也比重子物質快 因爲暗物質不帶電磁屬性
不會被光子的輻射壓力減慢速度 但這也可能意味着暗物質粒子沒辦法聚集成像固體那樣緊密的東西
像氣體這樣的普通物質在聚集的時候會損失能量
因爲原子會受到阻力和光子壓力的影響 能量少了原子的動量也會變小
本來這些動量能讓原子之間保持距離 可實際情況卻是原子會越靠越近
最後在引力作用下
坍縮到一起 但暗物質沒辦法有效損失能量 所以可能沒法和其他暗物質粒子坍縮聚集
所以雖然在黑暗時代
暗物質聚集的速度確實比原子快 但它沒形成暗物質恆星或者暗物質行星這樣的固體結構
而是聚集成了一張海綿狀的網絡
裏面是巨大但分散的暗物質分支 也叫暗物質絲 這些絲遍佈整個宇宙
這些暗物質絲直到現在還存在 他們相互連接 形成了宇宙裏最大的結構
宇宙之網 現在所有的星系都在這張網上 這個暗物質結構的巨大手臂
就像一個個引力井 把早期宇宙裏密度不一樣的地方放大了
形成恆星需要的氣體會沿着這些絲聚集
速度比只靠氣體自己的引力快多了 因爲宇宙裏的種子物質幾乎都在這些分支裏
所以我們可以把宇宙裏的星系看成是暗物質骨架外面的一層表皮
宇宙網形成後 裏面的暗物質繼續聚集 收縮成更小更密集
但還是比較分散的氣泡 也叫暗物質暈 這些暗物質暈被認爲是第一批星系的出生地
因爲種子物質會聚集在它們的核心區域 這讓恆星和氣體快速聚集
形成第一批靠引力綁在一起的矮星系 這件事發生在宇宙黎明過後才一億年
而且這些暗物質暈產生的引力被認爲是維拉魯賓觀察到的星系旋轉現象的原因
雖然大多數星系都在暗物質暈的中心
但暗物質暈的外圍被認爲像一堵引力牆
從外面把星系綁在一起
這也解釋了爲啥那些在外圍快速運動的恆星不會被甩出去 這也說明星系能保持穩定
大部分約束力來自這些暗物質暈 而不是我們以前以爲的星系核心 在第一批星系形成後的大約五億年裏
它們開始相互合併 吸引附近的星系 把這些星系的恆星 中心的黑洞
甚至可能包括暗物質暈都融合到一起 在之後的130億年裏
這些星系不斷變大 還沿着它們所在的暗物質絲和其他星系連接
慢慢形成了橫跨幾百萬光年的巨大星系團 要是沒有暗物質
星系團沒辦法保持穩定 銀河系和其他螺旋星系也不會像現在這樣旋轉
我們在宇宙微波背景輻射裏看到的分佈模式也根本不會存在 要是沒有早期宇宙裏那些溫度低質量大的暗物質粒子在運動
我們觀察到的宇宙裏密度不一樣的情況也不可能出現
在宇宙複合時期之前 宇宙的組成物質應該是均勻分佈的原子會慢慢聚集
形成隨機分佈的星系 可我們實際看到的宇宙是被暗物質骨架分成不同區域的
這個骨架是質量的核心 正因爲有它 宇宙在宏觀尺度上的各種相互作用才能發生
雖然我們從沒直接看到過這個骨架 但能看到它帶來的影響 比如現在分佈在它上面的星系團
其實星系團是找暗物質的好地方 因爲我們能通過三種不同的方法推斷暗物質存在
一是看星系的速度分佈和運動情況
二是分析星系團的x射線光譜 三是觀察星系團的質量對穿過它的光線產生的扭曲效果
這三種方法裏最有力的證據來自子彈星系團
它在船底座方向離我們有30億光年遠 這個特別的星系結構其實是兩個星系團碰撞後的結果
這次碰撞發生在大約1.5億年前 較小的那個子星系團看起來正在遠離較大的星系團
它周圍還有一道明顯的激波宮
這說明這個子星系團曾經撞進過大星系團 又穿了過去 這也是子彈這個名字的由來
這個星系團內部相互作用的結構 速度和規模 只靠它裏面星系的質量是解釋不通的
尤其是這個星系團的引力中心
好像和星系的質量中心不在一個地方 支持暗物質理論的人能輕鬆解釋這種差異
可其他理論就做不到
在看星系團的X射線光譜
跟引力中心偏離星系中心一樣 它的X射線最強的地方也偏離了中心
子彈星系團是我們已知的溫度最高 X射線最亮的星系團之一
它的輻射特點只靠種子物質的引力也解釋不了
這些X射線特點是由兩個星系團內部的氣體產生的 這些氣體在運動過程中溫度升高
還在移動時受到了引力的拖拽力 可從子彈星系團的光譜來看
這些氣體受到的影響比星系本身能產生的影響大得多 X射線輻射特別明顯
而且運動速度慢 這說明他們受到了很大的拖拽壓力
這種壓力只能來自星系本身幾乎沒法解釋的引力作用 這些X射線輻射也是目前我們能找到的
證明暗物質存在的最有力證據
2007年 美國國家航空航天局的錢德拉望遠鏡
探測到了子彈星系團裏有暗物質存在的跡象 之後幾年
我們又找到了第三條證明子彈星系團裏有暗物質的證據
引力透鏡效應 這種現象就像愛因斯坦描述的那樣 當空間裏有大質量物質時
時空會發生彎曲 這會讓任何經過這個天體的光子在穿過彎曲的時空時
原本直線傳播的路徑會變彎 當這些光子到達地球被我們探測到時
會以類似透鏡成像的樣子出現在產生引力影響的物體周圍
愛因斯坦早就預言過這種效應 最近詹姆斯韋博望遠鏡拍攝的首張
smacks0723星系團照片也展示了這種現象 但問題是
有時候我們會看到光線穿過星系團裏本該空無一物的地方 可到達觀測設備時
還是形成了透鏡效應
這隻靠星系的引力是解釋不通的 在子彈星系團裏
我們在兩個和星系質量中心沒關係的明顯區域都觀察到了透鏡效應
這又一次有力的證明子彈星系團裏藏着看不見的缺失質量
通過觀察其他星系團有沒有類似的透鏡效應 我們能弄清楚
暗物質在太空中的分佈情況 還能畫出暗物質分佈圖
這個分佈圖顯示的暗物質分佈和宇宙微波背景輻射裏密度不一樣的情況差不多
這也進一步支持了暗物質存在的說法 那結合這些間接證據
我們能推斷出暗物質粒子有哪些特點呢 就像剛纔說的科學家認爲暗物質是一種新的基本粒子
也就是說它不能像夸克那樣再分成更小的結構 但質量比夸克大得多
從暗物質的質量總量和分佈情況來看 它是一種質量大 運動速度遠低於光速的粒子
質量大概是質子的十到一百倍 雖然這種中性粒子好像不跟光相互作用
但科學家覺得它應該能在一定程度上和普通物質打交道 只是這種相互作用的概率太低了
以現在的技術根本探測不到 我們給這種難捕捉的粒子起了個臨時名字
叫弱相互作用大質量粒子
而這些問題也是我們一直努力尋找的暗物質目標 要是暗物質真像我們理解的這樣起作用
星系在暗物質最密集的地方形成 那我們現在應該正處在一個暗物質密度比較高的區域
所以按理說每時每刻都有數以萬億記得這種看不見的粒子
在宇宙裏穿梭穿過地球的每一個角落
基於這些粒子確實能和正常物質發生微弱相互作用這個假設 我們到目前爲止做的實驗
都是想找到可能發生這種相互作用的特殊情況 但大多數時候只能找到間接證據
直接探測暗物質需要捕捉到弱相互作用 大質量粒子和原子碰撞時釋放的能量
當它撞到原子核時可能會讓原子核反彈
進而以閃爍光或者晶體內部產生激發的形式釋放能量 爲了探測閃爍光
直接探測實驗會在地下深處用惰性液體
比如鮮和亞作爲探測物質 像仙氣一號時間投影式實驗
大型地下仙實驗 暗物質探索項目 亞氣暗物質探測實驗 暗面實驗
熊貓計劃和亞氣暗物質實驗 用的都是這種方法
而另一些實驗則向利用者等元素探測晶體內部產生的激發 比如超級低溫暗物質搜索實驗
低溫暗物質搜索實驗 白矮星研究與暗物質探索實驗和歐洲地下暗物質探測陣列實驗
可到現在爲止 這兩類實驗都沒找到能證明若相互作用大質量粒子存在的跡象
一般來說 對於這種難探測的粒子找間接證據是更好的辦法
主要是因爲這種方法能給我們更多探索方向 我們可以利用現有的粒子碰撞實驗
比如大型牆子對撞機 試着造出暗物質
雖然造出來的暗物質會馬上逃出對撞機 但我們能通過粒子交換過程中明顯消失的能量
間接推斷出這種看不見的物質的特性 不過這事聽着就像一場燒錢的追影子游戲
好在還有其他更有希望的間接探測方法 根據粒子物理標準模型 所有粒子都有對應的反粒子
就是另一種質量相同 但電荷相反的粒子 比如帶負電的電子
它的反粒子是帶正電的 正電子 當粒子和反粒子碰到一起時 他們會相互吸引
然後抵消掉 這個過程會把粒子的質量轉化成高能伽瑪射線光子
可惜的是暗物質被認爲是中性的
所以它沒有對應的反暗物質粒子 但要是暗物質粒子能和自身發生湮滅 那這個過程
可能會產生有特點的伽瑪射線輻射 所以過去和現在的伽瑪射線天文臺
都在找這種輻射信號 爲了提高成功率 這些天文臺會重點觀測銀河系中心區域
因爲那裏被認爲是暗物質在我們附近宇宙裏 濃度最高的地方 可銀河系核心區域裏
能發出伽瑪射線的東西太多了 想從中找出暗物質產生的信號 難度跟大海撈針差不多
不過還是有一些候選信號被提了出來 其中最受關注的是銀河系中心過剩
就是從銀河系中心核球區域持續發出的比正常情況多的伽瑪射線 這個信號
沒法用任何常規的伽瑪射線產生過程來解釋 而且考慮到它來自銀河系中心
讓它成了暗物質湮滅產生的候選信號之一 但這個信號
也可能是由某種還沒被發現的脈衝星或者磁星產生的 畢竟這些天體的科學原理
我們瞭解的更清楚 所以這種解釋的可能性更大
我們還不知道暗物質是穩定的還是不穩定的 要是它不穩定 那它最終肯定會衰變成某種狀態
弱相互作用粒子可能會變成這種狀態 這種最終狀態
可能是粒子物理標準模型裏已知的能探測到的粒子
比如正電子 要是這樣的話 檢測到正電子數量過多的信號
可能就說明有暗物質相互作用 在過去十年裏
有個花了20億美元裝在國際空間站上的實驗 阿爾法茨普儀發現了一系列類似的信號
這些信號被認爲是暗物質湮滅的候選信號
這臺ams儀器主要是用來採集宇宙射線裏反物質成分的
宇宙射線是一種高能粒子
它們在銀河系裏運動時會穿過太陽系 到目前爲止
ams儀器已經探測到超過1000億個反物質粒子的撞擊 2013年
ams研究團隊報告了一個來源不明的異常信號
這個信號里正電子和電子的比例特別高
和暗物質湮滅的預測相符
這可以說是目前我們找到的最有可能是暗物質湮滅的信號之一
可九年過去了 這個團隊還是沒證實它就是暗物質產生的
現在人們又開始重新研究其他可能的解釋 比如某種特殊的脈衝星行爲
說到底 我們找暗物質的所有努力到現在都沒得到確鑿證據
也沒法徹底排除其他替代暗物質理論的說法
那這些替代理論有哪些呢 要理解最主流的反暗物質理論
得先回想一下威拉·關魯賓關於星系快速旋轉的發現
這種現象好像和牛頓引力定律對着幹
看到這種現象 你會得出兩種結論中的一種
要麼存在一個看不見的缺失質量來源
完善了星系的牛頓動力學機制 要麼牛頓定律在星系這麼大的尺度上不管用
第一種結論指向暗物質 第二種結論則要求我們修改現有的引力理論
修改引力理論是暗物質理論的一種主流替代思路 核心想法是
我們對引力的理解還不夠準確 所以不用靠缺失質量也能解釋宇宙大尺度上的異常現象
至少不用像支持暗物質的人說的那樣 需要那麼多缺失質量
支持修改引力理論的人認爲 引力只在加速度大的環境裏
比如太陽系繞銀河系核心運動的軌道上被驗證過是對的 但在加速度小的環境裏 比如
恆星之間的星際空間或者星系邊緣引力最弱的地方 星系的行爲可能和我們現在理解的不一樣
這種不一樣能讓星系快速旋轉 不用靠暗物質暈來填補引力空缺
對修改引力理論最全面最受認可的解釋是
盲盲地 這是以色列科學家莫蒂米爾格羅姆在20世紀80年代提出的理論框架 他的理論修改了牛頓方程
在低加速度環境下 比如星系邊緣的引力場裏的用法 認爲在這種環境下
引力強度和距離星系核心的距離成反比
而且是線性衰減的 這和我們平時在小尺度上用的距離平方反比定律不一樣
這個理論在只靠可見物質質量預測星系旋轉曲線時 確實取得了一些實際效果
但就他本身來說 蒙屋底理論還不夠完善 沒法取代暗物質在教科書裏的位置
雖然它能解釋星系旋轉的現象 可沒法解釋星系團的動力學機制 就算修改了引力理論
子彈星系團還是需要大約兩倍於可見質量的額外質量
才能保持穩定 不過某安地理論沒明確說星系團裏沒有缺失質量
反而認爲這種質量是由某種我們探測不到的比較弱的種子物質構成的 除了默安地理論
暗物質理論還有其他替代理論
很多都借鑑了默安地理論的想法 並做了拓展 商引力理論就是其中一種
他用了修正牛頓動力學的思路 但對引力的本質提出了質疑
這種理論認爲引力不是基本力 而是一種商力 就是隨着系統混亂程度增加而產生的力
這會讓引力在空間的所有區域都有一個均勻的最小值
而且這個最小值容易受到量子級別的混亂影響 和默安地理論類似
商引力理論也是通過提出距離和引力衰減強度之間的不同關係
在引力最弱的環境裏 引力衰減強度隨着距離核心的距離線性下降
而不是按平方反比下降來解釋星系邊緣恆星的運動速度
可和默安地理論一樣 他只能合理解釋星系快速旋轉的現象
沒法解釋星系團的運動規律 目前還沒有任何一種替代理論
能在同一個數學框架下同時解釋星系旋轉和星系團動力學
這也是暗物質理論能成爲主流理論的原因 總的來說
暗物質是標準宇宙學裏被廣泛認可的一部分 因爲它能解釋很多宇宙裏意想不到的行爲
缺失質量理論
也是唯一能把自危機關於星系團的研究和魯冰關於星系旋轉的研究聯繫起來的理論
當它和欄目打冷暗物質模型結合時 能同時給大多數宇宙關鍵問題提供最好的答案
所以雖然我們找暗物質的工作還在繼續 但科學家們沒打算短期內放棄
很多未來的望遠鏡 包括詹姆斯 維波望遠鏡都會承擔研究暗物質的任務
其他更專業的實驗也在準備中 比如現在正在致力建造的維拉c魯冰天文臺
這個天文臺會利用光度
測定引力透鏡和種子升學震盪模式探索暗物質的新祕密
預計2023年就能給出第一次分析結果
另外 這個天文臺還會探測我們今天沒提到的另一種更重要的宇宙成分
lambda cdn模型裏的lambda也就是暗能量
它佔宇宙總能量密度的三分之二以上 暗能量是一個我們幾乎完全不瞭解的宇宙學領域
但弄清楚它的本質或許能幫我們預測宇宙未來會變成什麼樣
20世紀90年代 科學家在探索宇宙最遙遠的區域時發現了一種神祕的反引力力量
幾十億年來 這種力量一直影響着宇宙的命運
現在人們認爲 這種神祕力量正在推動宇宙以難以想象的速度膨脹
速度快到甚至可能在未來把整個宇宙撕裂 這種力量就是暗能量 咱們下次再聊它
