暗物质是什么 暗物质是什么？神秘宇宙力量吸引地球科学家

在浩瀚的宇宙中，似乎有一种神秘的力量吸引着科学家去探索。即使从地球到其他星球和宇宙更深处有很多不可逾越的困难和障碍，各个时代的科学家们依然勇往直前，锐意进取。

1.太阳系为什么这么奇怪？

我们的太阳系有一系列的特点:最里面的四颗行星都有石质外壳和金属核，而最外面的四颗行星各不相同，每颗行星都有自己独特的特点。科学家们一直在研究行星形成的过程，希望了解太阳系是如何形成的。

2.暗能量是什么？

20世纪20年代，天文学家埃德温·哈勃发现宇宙不是静止的，而是在膨胀的。1998年，哈勃太空望远镜空研究了遥远的超新星，发现很久以前宇宙膨胀的速度比现在慢。这一突破一直困扰着科学家们，他们一直认为物质的引力会逐渐减缓宇宙的膨胀，甚至导致宇宙的收缩。

解释宇宙加速膨胀促使科学家提出暗能量理论，导致宇宙加速膨胀。科学家认为暗能量占宇宙的近73%，难以捉摸。科学家们还不能直接观察它的存在。科学作家阿德里安·乔(Adrian Joe)说:“暗能量可能永远不会显露出它的本来面目。然而，科学家们仍然乐观地认为，研究可以揭示暗能量的来源。”

3.暗物质是什么？

在20世纪60年代和70年代，天文学家假设宇宙的质量可能超过可观察的质量。华盛顿卡内基研究所的天文学家沃拉·鲁宾研究了银河系不同位置的恒星速度。发现星系中心的恒星速度和外面的恒星速度几乎没有区别。这一发现似乎违背了物理学的基本牛顿定律。根据牛顿物理定律，星系外的恒星应该比较慢。天文学家用一种看不见的质量，即暗物质来解释这种现象。

暗物质虽然看不见，但也有质量，研究人员根据它对正常物质的吸引力来推断暗物质的存在。认为宇宙中暗物质的比例约为23%，宇宙中只有4%由正常物质组成，包括恒星、行星和人类。阿德里安说:“科学家仍然不知道暗物质是什么。几年内，物理学家可能会探测到暗物质粒子。”然而，即使暗物质粒子有望在不久的将来被发现，天文学家也无法在短时间内确定这种神秘物质的特征。

4.失踪的重子在哪里？

暗能量和暗物质约占宇宙的95%，正常物质只占剩余的5%。然而，超过一半的正常物质消失了，它们的下落成为一个谜。所谓的重子物质是由质子、电子等粒子构成的，在宇宙可见物质中占很大比例。值得注意的是，重子不是基本粒子，因为它们属于复合粒子。最常见的重子是构成日常物质原子核的质子和中子，统称为核子。

该杂志的特别撰稿人尤施吉特·巴特查吉(Yushijit Bhattacharjee)说:“在计算从早期宇宙到现在的重子数量时，天文学家发现重子的数量神秘地减少了，就好像重子在宇宙的演化历史中稳定地消失了一样。”根据天体物理学家的推测，消失的重子可能存在于星系之间，称为“温暖的星系间介质”。寻找丢失的重子仍然是天文学家必须首先解决的谜团之一，因为观察它们有助于科学家理解宇宙和星系的结构是如何随着时间的推移而变化的。

5.星星是怎么爆炸的？

当一颗大质量恒星耗尽燃料而死亡时，就会发生大爆炸，也就是形成超新星。超新星爆发可以在短时间内超过整个星系的亮度。科学家们对超新星进行了多年的研究，并用计算机模型进行了模拟。然而，这次爆炸是如何发生的仍然困扰着天文学家。

Bhattacharjee说:“近年来在超级计算机领域取得的进展使天文学家能够模拟恒星的内部条件，以便进一步了解恒星爆炸的机制。但是很多细节还是不清楚，比如爆炸是怎么发生的，内部有什么因素相关。”

6.宇宙射线从哪里来？

天文学家一直对宇宙射线的来源感到困惑。他们花了一个世纪研究这些高能粒子的来源。宇宙射线是带电的亚原子粒子，主要包括质子、电子和基本元素的带电原子核。宇宙射线从银河系其他地方进入太阳系后，由于太阳和地球磁场的影响，其路径会发生弯曲。

然而，这些奇怪粒子的起源仍然是个谜。该杂志的丹尼尔·克莱说:“经过一个世纪对宇宙射线的研究，来自宇宙的大部分能量仍然非常神秘。科学家们仍然需要研究多年才能揭开他们的神秘面纱。”

7.宇宙如何再次电离？

大爆炸理论是一种普遍接受的宇宙起源和演化理论。根据这一理论，宇宙诞生于约137亿年前，原本是一个温度和密度极高的点。130亿年前的早期宇宙阶段被称为“再电离时代”。这期间早期宇宙的氢雾被清除空，第一次对紫外线透明。科学作家埃德温·卡德尔说:“大爆炸后大约40万年，质子和电子平静下来，相互吸引，最终进入中性氢原子。