你见过暗物质晕吗

最近,国际顶级科学杂志《自然》发表了由国家天文台研究员王杰领导的国际研究小组的一项重要理论发现。他们使用超级计算机,并在当前的标准宇宙学模型下 ,采用了新的多重放大模拟技术,首次获得了从最小的地球相似质量到最大的黑暗晕圈的清晰的宇宙内部结构图像。质量超级银河团。

在宇宙中,约85%的物质成分是暗物质,其物质性质与组成恒星  ,行星和人类世界的普通物质完全不同 。这些暗物质在重力作用下坍塌而形成的结构称为暗晕 。普通物质的气体冷却并聚集在黑暗光环的中心,形成明亮的恒星,星系和整个明亮的世界。

在宇宙中,最大的暗晕是一个巨大的星系团  ,其中包含数百个明亮的星系,其质量约为太阳的一万亿倍,其性质已被天文学家广泛研究 。由于恒星和星系只能在比太阳重一百万倍的暗晕中形成 ,因此那些相对较小的暗晕只能在整个宇宙演化过程中保持“暗”状态 。它们太多了,但是人类对它们知之甚少。根据当前流行的暗物质属性模型,宇宙中最小的暗晕可能具有与地球相同的质量。

“我们只能依靠超级计算机通过模拟宇宙的演化来研究这些黑暗 ,超黑暗的光环 。”美国国家天文台的合作者高亮介绍说 ,为了研究整个宇宙框架内太阳光系统大小的暗晕的内部结构,科学家们需要开发一种全新的技术。

从未知的中国,德国 ,英国和美国的国际研究团队开始 ,花了5年的时间开发和测试模拟程序,并运行一系列超放大的宇宙模拟  ,最终使质量放大率超过30个订单数量级 ,即100万亿亿次

这个数字是什么意思?“在宇宙的典型区域进行的这种超放大倍数模拟,需要使用8个“放大镜”来中继放大倍数。放大倍数相当于在月球桌的图片上找到跳蚤 。”达勒姆大学教授弗兰克(Frank)的合著者卡洛斯(Carlos)说 ,仅此一项就对科学家模拟原始条件的程序的准确性和可靠性提出了巨大挑战。“这一挑战在我们整个研究领域是前所未有的。”卡洛斯·弗兰克说。

寿德云凯见月明 。通过这些超级放大的模拟,研究团队终于能够可靠,透彻地研究从地球到超级银河团的大量暗晕的形成,演化和内部结构。

人们总是推测那些小的暗光晕应该不同于人们熟悉的超大的暗光晕 。”但是令王洁等人惊讶的是,他们发现所有优质的黑暗光环都有非常相似的内部结构-密集的中心。它逐渐向外稀疏,大量较小的暗物质团块围绕着相对的外部空间。

“如果您不知道其规模 ,则很难区分巨大的星系团暗晕和大小相当于地球质量的超暗晕 。”王杰说。

对小质量暗晕内部结构的这些理解将使天文学家从中受益使用各种工具来检测它们,例如重力透镜 ,动力学和伽马射线暴监测。根据一些当前的理论,大量的暗物质粒子将在密集的暗晕的中心相互碰撞,从而消灭并产生伽马射线爆发。

“我们的结果预测 ,辐射的很大一部分来自那些太小而无法形成恒星的超暗光晕 。”德国马克斯·普朗克天体物理学研究所的合作者西蒙·怀特教授认为:“将来,伽马射线观测极可以捕获这些辐射信号,从而让我们了解“真实内容”这些“超级小矮星”在宇宙中的分布。这将帮助我们验证关于暗物质本质的假设-暗物质可能不是“完全”暗的。

★网站部分内容来源网络,如不经意侵犯了您的权益请发送邮件联系我们在36小时内删除★
本文链接:http://www.mbaandmj.net.cn/world/208019.html