美媒盘点有关暗物质的11大未解之谜
在20世纪30年代，一位名叫弗里茨·茨维基的瑞士天文学家注意到，在一个遥远的星团中，对应其可见质量，星系互相围绕运行的速度比它们应有的速度要快得多。他提出，一种看不见的物质——他称之为暗物质——可能在引力上牵引着这些星系。
自那以后，研究人员已经证实，或许能在整个宇宙中发现这种神秘物质，其丰富程度可能是与构成恒星和人类等普通事物的正常物质的六倍。然而，尽管在整个宇宙中都可能存在暗物质，但科学家们大多仍对此感到困扰。以下是有关暗物质的11个未解的问题。
什么是暗物质？
首先，或许也是最令人费解的是，研究人员仍不确定暗物质到底是什么。最初，一些科学家推测，宇宙中的短缺质量（或无踪质量）是由小的暗星和黑洞构成的，尽管详细的观测结果并未发现基本上足够的此类天体来说明暗物质的影响，就如美国能源部费米国立加速器实验室的物理学家唐·林肯此前为本网站撰稿所写的那样。林肯写道，目前暗物质的主要竞争者是被称为“大质量弱相互作用粒子”（WIMPs）的假设粒子，WIMPs的运行方式有点像中子，除了其质量为质子的10至100倍。然而，这种推测只会带来更多问题。
我们能探测到暗物质？
如果暗物质是由WIMPs构成的，那么它们应该在我们周围，看不见，并且几乎觉察不到。那么，我们为什么还没有发现任何暗物质呢？虽然它们不会与普通物质有太多相互作用，但暗物质粒子在空间中穿行时，总是有暗物质粒子可能与中子或电子等普通粒子碰撞的微小机会。因此，研究人员已经建立一个又一个实验，在深层地下研究大量普通粒子，在深层地下，它们可以免受干扰辐射的影响，可以模拟暗物质粒子碰撞。
【美媒盘点有关暗物质的11大未解之谜】经过数十年的探寻，这些探测器中没有一个得到可信的发现。今年早些时候，中国的粒子和天体物理氙探测器（PandaX）实验报告了最新的未发现WIMPs的结果。加利福尼亚大学里弗赛德分校物理学家于海波（音）当时在接受采访时说，似乎暗物质粒子比WIMPs小得多，或者缺乏令它们易于研究的性质。
暗物质由多少粒子构成？
普通物质由质子、电子等普通粒子以及中微子、μ子等奇特粒子组成。因此，一些研究人员想知道暗物质的构成是否也同样复杂。哈佛大学的物理学家安德雷·卡茨在接受美国太空网站采访人员采访时说：“没有充分的理由认为宇宙中的所有暗物质都是由一种粒子构成的。”卡茨说，暗质子可能与暗电子结合，生成暗原子，形成与在可见世界中发现的同样丰富有趣的结构。虽然这样的设想在物理实验室中被越来越多地提出，但目前为止，科学家们仍难以找到一种方法去证实或否定它们。
暗力量存在么？
除了额外的粒子，暗物质还有可能经历类似于普通物质所感受到的力。一些研究人员已经在寻找“暗光子”，这就像普通粒子之间交换光子并产生电磁力，不同之处在于只有暗物质粒子才能感受到它们。据此前报道，意大利的物理学家准备令一个电子束及其反粒子（也就是正电子）碰撞一颗钻石。如果暗光子的确存在，那么电子-正电子就可能毁灭并产生一种奇特的带有力的粒子，有可能开辟宇宙的一个全新领域。
暗物质由轴子构成？
随着物理学家越来越不再喜欢WIMPs，其他暗物质粒子正在开始获得青睐。主要的替代品之一是一种被称为轴子的假设粒子，这种假设粒子的质量将是极轻的。轴子现在正在一些实验中被搜寻。最近的计算机模拟已经提出这样一种可能性，即这些“轴子”可能形成星状天体，这可能产生可探测到的辐射，与被称为快速射电暴的神秘现象相似。
暗物质有什么属性？
天文学家通过暗物质与普通物质的引力相互作用发现了暗物质，这表明这是暗物质令其自身在宇宙中的存在为人所知的主要方式。但在试图了解暗物质的真正性质时，研究人员几乎没有什么进展。根据一些理论，暗物质粒子应该是它们自己的反粒子，这意味着两个暗物质粒子在相遇时会湮灭。国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS）实验自2011年以来就一直在寻找这种迹象，并且已探测到成千上万次活动。科学家们仍不确定这些活动是否来自暗物质，而且这种信号也尚未帮助他们确定暗物质到底是什么。
暗物质存在于每个星系？
由于暗物质的质量远远超过普通物质的质量，暗物质通常被说成是组织星系以及星团等大型结构的控制力量。因此，当今年早些时候，天文学家们宣布发现了一个名为NGC 1052-DF2的星系，这个星系似乎几乎不包含任何暗物质的时候，是很奇怪的。耶鲁大学的彼得·范多克姆在接受太空网站的采访人员采访时说：“暗物质显然并非形成一个星系的必要条件。”然而，在夏季，另一个团队的分析报告称，范多克姆的团队在测量到那个星系的距离时存在误测，这意味着那个星系的可见物质比最初的发现要暗淡且轻得多，同此前所认为的相比，那个星系的更多质量在暗物质中。
推荐阅读
- 综艺节目 当下最受欢迎的综艺大盘点，《极限挑战》排第二，它却排第一
- GDP 超市巨头永辉遭重创？市值减少还面临300亿债务，与兄弟分家有关
- 盘点 盘点2021年入职央视的八大主持人，你最看好谁？
- 技术 我国传来好消息,完成一项关键性技术突破，美媒直呼这不可能
- 青岛港 盘点A股近5年被严重低估的5大蓝筹龙头，连散户都忍不住喊冤
- IT 以色列称一些年轻男性出现心肌炎可能与接种辉瑞新冠疫苗有关
- 天文 山海经中为什么那么多异人异兽为什么还有关于天文观测台的记录
- 迷信山 世界上至今都未能找到的4大宝藏: 一个就在中国, 一个跟中国有关
- 生物武器 没资格指责中国！1：182美国拒绝开放生物实验室，或与病毒有关
- 用友 盘点未来3年有望翻10倍的4大科技龙头，中国科技加速超越美国