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带你看整个宇宙的暗物质

博科园:宇宙是由时间、空间和能量三大部分构成、其中能量是由暗物质、暗能量和普通物质构成(其理论占比是4%普通物质。24%是暗物质,72%暗能量)由于暗物质和暗能量的特殊性现阶段暂无直接证据证明均为间接方式、普通物质也就如恒星、地球、你、我等组成物质,想想仅4%就组成目前预估的40000亿个星系、可见宇宙的总能量是有多么的巨大?想想就资源真丰富、可惜目前也只能坐吃山空啊!(说到物质、还有一位功臣可谓功不可没、它就是希格斯场、因为它赋予了宇宙中的基本属性——质量,想象一下没有质量原子核还能束缚中字质子吗?地球还会有引力?各种物质天体还会形成吗?……当然不会、假如突然没有了质量这一切都将瞬间崩溃…其场面反正我是无法用语言来描述的)

下面来看看宇宙中这些地方的暗物质

No.1:子弹状星系团

在星系团碰撞过程中的热气体被看作是包含大部分正常物质的两个粉红色团块。右边的子弹状的团块是来自一个星系团的热气体,它通过另一个星系团的热气团。望远镜来探测星系团中的大部分物质,这些物质原来是暗物质(蓝色突出显示)

图片版权:Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

No.2:哈勃揭示暗物质的幽灵环

在星系群ZwCl0024 + 1652中漂浮的暗物质的幽灵环,是迄今为止存在暗物质的最强证据之一。天文学家认为,暗物质环是由两个巨大的星系群之间的碰撞产生的。

图片版权:ESA/Hubble

No.3:暗物质与灿烂星系间的联系

该图显示了在大爆炸16亿年后,在早期宇宙的模拟中暗物质,大量光环和发光类星体的分布。灰色丝状结构显示暗物质的分布;小白圈标志着暗物质的集中“光晕”比太阳质量的3万亿倍更大;;更大的蓝色圆圈标志着最大规模的光环,超过7万亿倍的太阳,它是最明亮的类星体。SDSS样本中类星体的强烈聚类表明它们位于这些罕见的非常大的光环中(图中显示的方形盒子是360万光年)

图片版权:Paul Bode and Yue Shen, Princeton University

No.4:小星系中隐藏的秘密

银河NGC5291(橙色,在中心)和它的碎片环(蓝色),通过超大阵列干涉仪看见。研究人员已经发现了密集星形成组(红色显示)存在暗物质的证据,其中存在“回收”的矮星系。

图片版权:P-A Duc/CEA-CNRS/NRAO-NASA

No.5:早期宇宙的新模型

大爆炸后5.9亿年的宇宙可能看起来像这样,根据计算机模拟,有一些暗物质(绿色)和星系不同亮度的星系(黄色最亮)的星系。

图片版权:Alvaro Orsi, Institute for Computational Cosmology, Durham University.

No.6:隐形的星系

这个椭圆显示了天空区域中一个由暗物质构成的星

图片版权:Cardiff University/Isaac Newton Telescope on La Palma

No.7:细丝状分布的暗物质

在这个计算机模型中表示了在整个宇宙中暗物质的分布。

图片版权:NASA / UNC

No.8:暗物质的映射空间

这张由哈勃太空望远镜的拍摄的图显示了4快在超星系团Abell 901/902的暗物质的分布

图片版权:NASA, ESA, C. Heymans (University of British Columbia), M. Gray (University of Nottingham), M. Barden (Innsbruck), STAGES collaboration.

No.9:银河系的暗物质比重比想象中的多

宇宙中的普通物质和隐形的暗物质在这幅由太空望远镜观测组合的图像中被揭示出来。普通物质呈红色,其分布主要由欧洲航天局的XMM / Newton望远镜观测。哈勃太空望远镜记录的蓝色区域区分不可见和难以捉摸的暗物质区域。灰色区域表示恒星和星系,哈勃望远镜可观察到可见光。

图片版权:NASA, ESA and R. Massey (California Institute of Technology)

No.10:暗物质模拟图

计算机模拟显示暗物质方式分布。在图中,高密度区域显得明亮,而暗区域几乎是,但不是完全为空的。

图片版权: Institute for the Physics and Mathematics of the Universe

No.11:强大的宇宙碰撞造成物质的分离

美国宇航局的钱德拉X射线天文台和哈勃望远镜捕获了星系团的另一个强大的碰撞。像其着名的表兄弟所谓的“子弹星团”一样,这种星系团的碰撞显示了暗物质和普通物质之间的明显分离。这有助于回答一个至关重要的问题,即黑暗物质是否以与重力不同的方式与自身相互作用。

图片版权:X-ray(NASA/CXC/Stanford/S.Allen); Optical/Lensing(NASA/STScI/UC Santa Barbara/M.Bradac)

No.12:暗物质保护的星系

这四个矮星系是在附近的英仙座星系团混乱心部分。美国航空航天局的哈勃望远镜拍摄的图像证明,这些未受干扰的星系被暗物质的“缓冲”所包围,从而保护他们免受分离与其他星系碰撞。

图片版权:NASA, ESA, and C. Conselice and S. Penny (University of Nottingham)

No.13:模拟难以捉摸搜寻的暗物质

研究人员通过将散射在距离地球的一系列距离的一百多万个星系的引力透镜数据相结合,在宇宙的大部分地区创造了一幅暗物质的3D地图。盒子的三个轴(底部)对应于天空位置,距离地球的距离从左到右增加。

图片版权:NASA,ESA,R. Massey(加州理工学院)

No.14:胖乎乎的星系团表明暗物质在很久前很强

这张NASA哈勃空间望远镜图像显示了巨大星系团Abell 1689中心的暗物质分布,包含大约1000个星系和数万亿颗恒星。

图片版权: NASA, ESA, D. Coe (NASA Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, and Space Telescope Science Institute), N. Benitez (Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain), T. Broadhurst (University of the Basque Country, Spain), and H. Ford

No.15:暗物质模拟

当宇宙大约30亿年时,暗物质的分布从星系形成的数值模拟中获得。左面板显示暗物质颗粒的连续分布,而右侧面板突出了用于形成星爆星系的暗物质光环,其最小暗物质光晕质量为太阳的三千亿倍。

图片版权:Virgo Consortium/Alexandre Amblard/ESA

No.16:通过研究矮星系缩小暗物质的质量

这是NASA的费米伽玛射线太空望远镜的宇宙观测图。布朗大学的物理学家研究了七个矮星系(以白色圈出)。他们的观察结果表明,这些星系充满了暗物质,因为它们的恒星运动不能仅靠它们的质量来解释,是寻找暗物质湮灭信号的理想场所。

图片版权:NASA / DOE / Fermi-LAT协作/ Koushiappas和Geringer-Sameth /布朗大学

No.17:宇宙中的暗物质

宇宙中的黑暗物质被认为是分布在巨大密集(光)和空(黑色)区域的网络中

图片版权:Van Waerbeke,Heymans和CFHTLens合作

No.18:普通物质与暗物质在大尺度结构中的比较

哈勃太空望远镜拍摄的这种假彩色图像比较了暗物质物质(红色,左边)与暗物质(右,蓝色)的分布。暗物质解释了宇宙的大部分问题,但只能通过其引力效应来看。HST捕获空间扭曲的能力有助于科学家测量暗物质的分布。天文学家认为黑暗物质可以为第一颗恒星提供动力。

图片版权:NASA,ESA和R. Massey(加州理工学院)

No.19:围绕“暗星”的神秘漩涡

这由艺术家的构想展示了一个看不见的“暗星”在红外光中以热散发的样子。核心被氢气和氦气云所笼罩。犹他大学的一项新研究表明,宇宙中的第一颗恒星没有发光,但可能是暗星

图片版权:犹他大学

(这样的照片还有很多或者说是无数的)这挑选看经典的19张图片以各种情景为我们展示了暗物质的存在情况、对此你有什么收获?或有什么疑问?可以在评论区内留言哦、说不定可以为你科普一二O(∩_∩)O哈哈~


博科园|研究/来自:SPACE

参考来源/资料:SPACE、NASA、ESA、HUBBLE等

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