所(suǒ)以在理论上，该星(xīng)系必须存(cún)在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是(shì)科学家们使用最先(xiān)进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详细测量之(zhī)后，发现星系(xì)中的恒星(xīng)运动是(shì)可以用(yòng)正常(cháng)的物质和(hé)力(lì)学定律(lǜ)来解释的。那(nà)么又有(yǒu)人(rén)提出，也许该(gāi)星系的(de)暗物质，已经(jīng)被(bèi)附近的另一个大星系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是，它的附近没(méi)有(yǒu)任何星系存在。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一种(zhǒng)可能(néng)就(jiù)是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度空(kōng)间中(zhōng)的工作方式是(shì)不同(tóng)的，这(zhè)意味(wèi)着在行(xíng)星系尺(chǐ)度中的天体会沿(yán)着它们的轨道(dào)，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的(de)方式运动。但(dàn)是(shì)上升(shēng)到星系和星团的(de)尺(chǐ)度，引力(lì)之间的相(xiāng)互作用则是不同(tóng)的方式。对(duì)于在星系团之间的相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的是在(zài)数百(bǎi)万光年的规(guī)模上，巨大的质量之(zhī)间会产(chǎn)生对彼此(cǐ)特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味着我们需(xū)要对(duì)现在(zài)的物(wù)理定律进行修正(zhèng)，这些发现也让很多人(rén)认(rèn)为暗物(wù)质假(jiǎ)说理(lǐ)论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结(jié)。但(dàn)是在(zài)宇宙当中还(hái)有(yǒu)关(guān)于暗物质存在(zài)的(de)其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组成(chéng)，类似这样(yàng)的星团，它们大部分(fēn)的(de)普通(tōng)质(zhì)量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当中。当星团以(yǐ)1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星(xīng)际(jì)气体(tǐ)的相互作用就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大部分的质量将位于所有(yǒu)这些气(qì)体所在的中间区域。那么我们通过(guò)什么来验证它的(de)质量区域(yù)到底(dǐ)是不是集(jí)中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的(de)高清照片，在照片中我们可(kě)以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨大(dà)的形变。其实这些(xiē)星系本身并(bìng)不(bù)是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不是(shì)韦伯望远镜出了什么问题(tí)，而(ér)是(shì)这样(yàng)极遥远的(de)天体和我(wǒ)们地球(qiú)上的观(guān)测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量超级巨(jù)大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个(gè)超(chāo)大质量的(de)东西的(de)引力(lì)，会使身后更遥远星系的光(guāng)都(dōu)发生(shēng)了扭曲。这个(gè)现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大的天体可能是(shì)超(chāo)大质量(liàng)的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当人们(men)对子(zi)弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并(bìng)不是在中间，而是在两侧(cè)。所(suǒ)以最(zuì)好的解释方法就是当(dāng)星团发生(shēng)全部的碰撞时，可被观(guān)测到的(de)质(zhì)量气(qì)体被卡(kǎ)在(zài)了(le)中间，暗(àn)物质则直(zhí)接通过了这个区域，并在两(liǎng)边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的(de)引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜(jìng)研究也被(bèi)认为是(shì)暗物质存(cún)在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中(zhōng)最古老的(de)光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆炸(zhà)开始，38万年(nián)之后，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿(chuān)越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空(kōng)间背景上留(liú)下了各(gè)相同性的微(wēi)波辐(fú)射。其中红色的部(bù)分(fēn)表示温(wēn)度(dù)较高(gāo)的区域，蓝色(sè)则(zé)表示相对较冷的区域，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分之一。

科(kē)学(xué)家们通(tōng)过对前景背景分(fēn)离后的二值图(tú)像(xiàng)进行连通域提(tí)取(qǔ)和标记之(zhī)后(hòu)发现，如果宇宙当中没有暗(àn)物(wù)质，图形看起来不应(yīng)该是(shì)这样(yàng)的(de)，而随着暗(àn)物质的增加，一些(xiē)峰(fēng)值的幅度会(huì)减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需(xū)要的(de)暗物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个(gè)数字与解(jiě)释星系当中(zhōng)恒星运动所需要的暗物质(zhì)比例是一致(zhì)的。这就意味着(zhe)。

用了(le)一个(gè)简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同的观(guān)测结果。而(ér)暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它们(men)不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引力(lì)来相互作用(yòng)。所以(yǐ)如果能够(gòu)找到(dào)这种粒子的(de)存在(zài)，就相当于找到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这(zhè)种粒子(zi)到底是什么？科学家们已经提出(chū)了数(shù)十种的(de)假想目(mù)标，而(ér)要寻(xún)找这些不同的目标粒子所需要的实(shí)验方式也不相同。在过去的几十年当中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎不会与常规(guī)物(wù)质相互作用的“暗物质”，科(kē)学家们(men)已经进(jìn)行了超过50次的(de)实验(yàn)，却(què)没有任何实(shí)质性的发(fā)现，除(chú)了一(yī)个地方，意大利(lì)的格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井(jǐng)当中，藏着地(dì)球上最大的地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼(lóu)高的(de)探(tàn)测器(qì)，一直(zhí)致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家(jiā)声(shēng)称观(guān)测(cè)到了某种信号。经过了20多(duō)年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣(qù)的(de)事情(qíng)。探测(cè)率会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学(xué)家(jiā)认为这可能(néng)是人类发(fā)现(xiàn)暗物质的第(dì)一个(gè)直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质会(huì)产生周期(qī)性的年度(dù)信号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物(wù)质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以(yǐ)这(zhè)样的(de)速(sù)度在穿越着(zhe)暗物质流(liú)，这个过程中会(huì)产生相应(yīng)的振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地(dì)球(qiú)围(wéi)绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银河(hé)系(xì)的方(fāng)向是一(yī)致的，而另外半年则与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在6月份的时(shí)候，地(dì)球(qiú)与太阳(yáng)的(de)方向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全一致(zhì)，这(zhè)是理(lǐ)论上(shàng)地球穿(chuān)越暗物质流(liú)最快的时段。而在11月(yuè)份，又(yòu)恰好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽管在(zài)实际的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系的平面(miàn)呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并不影响这(zhè)个理论的有效性(xìng)。

因此科学家(jiā)认为(wèi)这可(kě)以用来解(jiě)释，研究人(rén)员们所观(guān)测到的周期性信(xìn)号。当然也可能有其他的情况，造(zào)成这(zhè)种年(nián)度周(zhōu)期信(xìn)号的差(chà)异(yì)也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的(de)水分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客(kè)的数(shù)量也符(fú)合这个周期的规律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球(qiú)建立了(le)一个几乎(hū)相同(tóng)的(de)实验室，这(zhè)里的季节与之(zhī)前的实验室正好相反，而(ér)在(zài)这里，地(dì)球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验(yàn)室(shì)是一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到(dào)相同的信号，就可以成为暗物(wù)质(zhì)所存在的非常有(yǒu)力的证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚(gāng)刚建成不久，所(suǒ)以截至(zhì)目(mù)前还无法(fǎ)提(tí)供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新(xīn)的望(wàng)远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格(gé)雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽(kuān)视(shì)场仪器(qì)提供的视野(yě)是(shì)哈勃红(hóng)外仪器(qì)的100倍。南(nán)希格雷斯(sī)罗曼太空望(wàng)远(yuǎn)镜其中一个关键的用途就是探索暗(àn)物质背后的奥秘(mì)，对于探(tàn)测的结果，我(wǒ)们只能拭目以待(dài)了。费米实验室粒(lì)子天体物理中心的科学(xué)家丹(dān)琥珀(pò)和贾森(sēn)斯特(tè)芬研究发现，如(rú)果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘(mì)的效应，这(zhè)种暗(àn)物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中(zhōng)生命的(de)诞生(shēng)，或者(zhě)说(shuō)是生命进化的一个重(zhòng)要(yào)因素。

如果这一理论(lùn)得(dé)到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗(àn)物(wù)质会不会意(yì)味(wèi)着人类(lèi)并不孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当中某(mǒu)个(gè)角落(luò)的行星上，暗(àn)物质正在通(tōng)过这样的效应创造(zào)生命。当然，这些(xiē)推论的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们(men)觉(jué)得(dé)暗物质(zhì)到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我更新(xīn)的动(dòng)力(lì)！

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