正文

美国航空航天局的一项新研究显示,地球可能被密集的“毛发状”暗物质所环绕。 暗物质是一种看不见的神秘物质,组成了宇宙中大约27%的物质和能量。最新的研究显示,在较大的行星——如地球或火星——周围可能存在着巨大的暗物质纤丝。

地球可能被暗物质“毛发”环绕:根部最密集

据NASA一项新研究显示,地球周围可能环绕着密集的暗物质纤丝。暗物质是一种看不见的神秘物质,组成了宇宙中大约27%的物质和能量。这张示意图显示的是地球周围的暗物质纤丝。

地球可能被暗物质“毛发”环绕:根部最密集

这些被称为“毛发”的暗物质纤丝既有“根部”,也有“末梢”。“毛发”的根部具有最密集的暗物质粒子,如从木星核心处发散出来的“毛发”根部的暗物质粒子密度比平均密度高大约1万亿倍。

 

地球可能被暗物质“毛发”环绕:根部最密集

地球周围暗物质“毛发”的艺术想象图。这种“毛发”的根部与地球表面的距离约100万公里,相当于地月距离的两倍。

如果这一说法是真的,那就意味着天文学家很有可能探测到这种神秘的物质形式。我们平时见到的普通物质只占宇宙总物质量的5%,剩余的主要是暗能量,这是一种与宇宙的加速膨胀有关的奇特现象。

根据对引力拉力的观测,科学家十分肯定暗物质的存在,并且对宇宙中暗物质的总量进行了测量,估算出暗物质大约占宇宙总物质量的1%多一些。目前最受认可的理论认为,暗物质是“冷”的,这意味着它并不怎么移动,而且不产生光,也不与光发生相互作用,因而也是“暗”的,我们无法看见。

根据20世纪90年代的计算工作,以及过去十年中的模拟研究,科学家认为,暗物质会形成速度相同的纤细粒子流,并环绕着星系运转。NASA的研究负责人加里·佩雷扎鲁(Gary Prézeau)说:“一个粒子流可以比太阳系大得多,并且有众多的粒子流在我们的银河系周围纵横交错。”

佩雷扎鲁将暗物质粒子流的形成比喻成巧克力与香草冰激淋的混合。将这两种材料搅拌几下,你会得到混合的形态,但依然能分辨出不同的颜色。“在星系形成期间,当引力与冷暗物质发生相互作用的时候,粒子流中的所有粒子会以相同的速度继续运行,”佩雷扎鲁说道。

但是,当其中一个粒子流靠近类似地球的行星时会发生什么呢?佩雷扎鲁利用计算机模拟对这一问题进行了研究。

他分析发现,当暗物质粒子流穿过一颗行星的时候,暗物质粒子会集中形成一个超级密集的纤丝,又称为暗物质“毛发”。事实上,地球周围应该存在着许多这样的“毛发”。普通物质组成的粒子流并不能穿过地球,但对于暗物质来说,地球并不是障碍。

据佩雷扎鲁的模拟,地球引力会使暗物质粒子流形成狭窄、密集的“毛发”。这些“毛发”具有“根部”和“末梢”,其中根部的暗物质粒子密度最高。当暗物质粒子流穿过地球核心的时候,暗物质粒子会集中在“毛发”的根部,其密度会达到平均密度的10亿倍以上。

这种“毛发”的根部与地球表面的距离约100万公里,相当于地月距离的两倍。掠过地球表面的暗物质粒子会形成“毛发”的末梢,与地球的距离相当于根部与地球距离的两倍。

佩雷扎鲁说:“如果我们能确定这些‘毛发’根部的确切位置,就能把探测器送到那里,获取有关暗物质的大量数据。”根据他的模拟结果,穿过木星核心的暗物质粒子流能形成更加密集的根部,相当于平均粒子流密度的约1万亿倍。

NASA喷气动力实验室的首席天文学家查尔斯·劳伦斯(Charles Lawrence)说:“三十多年来,我们一直无法对暗物质进行直接的探测。考虑到暗物质粒子的密集程度,暗物质‘毛发’的根部将是一个很吸引人的观测位置。”

这些计算机模拟还给出了另一个令人振奋的发现,即地球内部密度的变化可以通过暗物质“毛发”反映出来。这些“毛发”可能存在“扭结”,能够对地球内部的不同结构产生不同的反应。

佩雷扎鲁称,如果有可能获取这一信息,科学家将能够利用冷暗物质的“毛发”绘制出任何一颗行星的地层结构,甚至推算出一些冰雪卫星的海洋深度。



上一篇:没有了
下一篇:完全不怕抗生素?“超级细菌”严重程度被夸大

相关阅读