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浩瀚宇宙,有太多的未知,可就在最近,国外的一些科学家们,却称他们已确定了宇宙中物质的总量......不管你信不信,他们反正已公开喊话了!
其实,这次的研究,是由美国加州大学和埃及国家天文地球物理研究所,跨国联手的一次科研项目,项目负责人天文学家穆罕默德 · 阿卜杜拉(Mohamed Abdullah)自信地表示:他们已经完成了迄今为止最精确的一次测量——确定了宇宙物质的比例。
他们的计算后,得出这样的结论:正常物质和暗物质,两者加起来,约占宇宙物质能量密度的31.5% ,剩下的则是暗能量,约占68.5%。不过,他们如此言之凿凿,反而引起了大家的怀疑了!因为,人们都很清楚,迄今为止,人们还没有直接捕捉到暗物质,而天文物理学家,目前比较统一的说法就是,宇宙的物质、能量密度的大部分,都是由暗能量组成。而暗能量,也正是推动宇宙膨胀的神秘未知力量之一。
但不管是暗物质也好,暗能量也罢,对人们来说,更多的是盲人摸象。要准确地计算出这三种物质的比例,很显然是一个非常巨大的挑战。可如今这些研究人员,却公开表示:他们已经完成了迄今为止最精确的测量之一,确定了物质的比例。
具体的思路与方法论,却是这样子!
他们认为,将宇宙这么多的物质放在一个大背景下来看,如果宇宙中的所有物质,若均匀地分布在各个空间,那么它的平均质量密度就相当于,每立方米只有6个氢原子。
宇宙物质中,约有8成的物质是暗物质,这种大部分都并非氢原子组合而成,然后它们目前应该还包含着一种目前宇宙科学家们尚未理解、未吃透的东西。这也是先前一个比例模型失效的原因之一,足足差了一个数量级,这一回科学家在调整后,再次自信地给出了新的答案。
可事实上呢?
我们虽然都知道暗物质也好、暗能量也罢,是宇宙至关重要的东西,虽然人们还不知道它到底真实身份是什么?到底长什么样子(之前,也有科学家给过暗物质的模拟图),但迄今为止,这一切都停留于猜测层面而已,没太多直接的证据!
可从表象可看透本质,既然暗物质是喜欢躲在幕后的一种东西,它看起来很玄幻,寓意“黑暗”本意,也蕴含着神秘的力量。
看不着摸不透,也似乎不妨碍学术界的大胆假设:它是推动宇宙膨胀的力量!宇宙的扩张速度正印证着一点。
既然蛮干不来,无法直接测量,他们就选择曲线救国:从整个宇宙的演化过程,笼统地、宏观地看。比如,天文学家阿卜杜拉和他的团队,就采用了一种基于星系团中物体运动方式,去衡量核算比例。从更宏观的角度来看:星系团有数以千计的星系组成,它们通过引力联系在一起。
而这个跨国团队,则通过整理过往的数据,试图洞察:挑选一个星系团,确定其星系的数量,以及对应物质的数量与比例,试图找出一个较为合理的样本测量方式。
可对于该科研团队来说:如何估算出星系团的数量,并让其达到那个‘刚刚好’的答案?同样很有挑战性,直到科研小组,在这方面获得了突破,想到了一种叫做 GalWeight 的技术,用它来解决这个问题。
同时,利用星系团内及其周围的各大星系的轨道,反推计算!最终确定:哪些星系实际上属于某个星系团,哪些不属于。然后,这个科研团队,大胆预测这样的测算方式:准确率会超过98%!
专家们,对 GalWeight 星系轨道技术的计算方式,极其认同,因为他们认为这个方法的一个巨大优势就是:能单独确定每个星系团的质量,而不是依靠更间接的统计方法。
研究小组,同时也将他们的技术,应用于巡天天文台所收集的数据,试图创建更多的星系团目录。然后将这些星团与星系的数值模拟进行比较,以计算出宇宙中物质的总量。
最后,比对宇宙物质能量密度,进行估算测量,最后研究小组的结果:31.5% 的物质(含物质和暗物质)和68.5% 的是暗能量。
或许,大家与小编一样,还在迷糊混沌之中,但使用这种星系轨道计算,最终所获得的结果,居然还是被广泛认可的,他们认为与当前科学共识,也基本一致。
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