新卫星“盖亚”号将有助天文学家探寻暗物质
时间:2017-12-08

   新​​的卫星“盖亚”将帮助天文学家探索暗物质

  北京时间12月31日消息,据美国太空网报道,在过去的25年里,暗物质一直是人类的一个谜。但是随着时间的推移,科学家很可能会在不久的将来解开这个神秘的物质,它构成了宇宙中绝大多数物质的奥秘。

  没有人知道一个隐形的暗物质是什么,但它必须存在于浩瀚的宇宙中,否则星系就会彼此分离。不久之后,诸如瑞士的大型强子对撞机和将于2011年发射的新卫星盖亚等实验将成为我们走向真相的关键要素。在他们的帮助下,暗物质的科学界还没有被发现。最大的奥秘之一最终会神秘地消失。

  绝大多数天文学家都接受这样一个事实:他们被宇宙中无形的群众远远超过我们所能看到的事实所迷惑。科学家认为,包括所有行星,恒星和星系在内的可见物质只占宇宙总质量的4%左右,暗物质的黑暗能量及其更多的神秘亲属占据了其余的96%。剑桥大学的天文学家杰拉德·吉尔摩(Gerard Gilmore)说:我们并不同意暗物质究竟是什么。在12月5日的“科学”杂志上,吉尔莫发表了一篇关于寻找暗物质的文章。

  目前最重要的假设之一是暗物质由一些尚未被检测到的怪异粒子组成。它们与光线无关,不能被我们看到。一种这样的理论称这种奇怪的粒子WIMP(英文缩写为质量弱相互作用粒子),它们是电中性的,比质子有效100倍。

  大型强子对撞机是一个17英里(27公里)的环形粒子加速器,加速质子束接近光速并相互碰撞。对撞机实验是第一个探测WIMP的实验。 2008年9月,粒子加速器正式启动,但由于结构失灵,不久就被迫下岗,预计在2009年夏天重新启动。大型强子对撞机是有史以来规模最大,功能最强大的粒子加速器,内部的影响可以产生非常高的能量,以产生如WIMP那样的怪异粒子。事实上,对撞机也可以产生大量以前从未发现的粒子,开辟了一个宇宙学的新领域,物理学家一直在探索。

  吉尔·摩尔在接受“科学”采访时说:假设有一个全新的粒子家族,我们面临的挑战是,我们已经找到了大自然如何形成的一整套新的元素,但是这些元素如何运作才是最重要的。例如,这些粒子以什么比例混合和创造宇宙?

  这是盖亚的使命,欧洲空间局的卫星在设计上将以前所未有的精度测量附近十亿个天体的方位角和速度。吉尔·摩尔(Jill Moore)说,盖亚的眼光非常敏锐,他可以看到遥远的天体,相当于他在地球上看到的月球上的衬衫按钮,通过确定内部天体的方向,盖亚将帮助科学家测量银河系的重量和质量分布比以前任何观测更详细,这些测量可以在创建模型描述暗物质如何改变银河系的形状发挥重要作用。

  吉尔摩说:盖亚的任务是测量天体之间的距离以及它们在三维空间中的移动。达到的精度将超过任何以前的意见,使我们能够找到所有大小的物体。借助相关的测量数据,我们对宇宙中暗物质分布的了解可以达到非常高的准确度,这是确定其身份的关键。

  美国太空网报道原文(英文)

  科学杂志报道原文(需要英文)

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