径向距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光(guāng)年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的星团，它们大部(bù)分的普通质量都在星系的(de)气体当中。当星团以1000万公(gōng)里(lǐ)/小时(shí)发(fā)生碰撞的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致温度(dù)的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质量(liàng)将位(wèi)于所有(yǒu)这(zhè)些气(qì)体(tǐ)所在(zài)的中间区(qū)域。那么(me)我们通过什(shén)么来验证它的质量区域到(dào)底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当(dāng)中第(dì)一(yī)张全彩(cǎi)的(de)高清(qīng)照片，在照片中我们可以明(míng)显地看到很多(duō)星系似(shì)乎被(bèi)拉伸产生了(le)巨大(dà)的形变。其实这(zhè)些星系本身并不是(shì)真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是这样极遥远(yuǎn)的天体(tǐ)和我们(men)地(dì)球(qiú)上的观测者之间(jiān)。被一个质量超(chāo)级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大质量的东(dōng)西的引(yǐn)力(lì)，会(huì)使身后更遥(yáo)远星(xīng)系的光都发生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个(gè)现象就(jiù)是引力透(tòu)镜效应。这个巨大(dà)的(de)天体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以当人(rén)们对子(zi)弹星系团观测的时候，发现(xiàn)它的大质(zhì)量区域并不是在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好(hǎo)的解释方法就是当星团(tuán)发生(shēng)全(quán)部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气(qì)体被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗(àn)物质(zhì)则(zé)直接通过(guò)了这个(gè)区(qū)域，并在两边形(xíng)成了(le)引力透(tòu)镜。对子弹星系团的(de)引力透镜(jìng)研(yán)究也被认为是暗(àn)物质存在(zài)的迄今为止最好的理论证据(jù)。

除此(cǐ)之外，还(hái)有(yǒu)来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多(duō)亿(yì)年(nián)之(zhī)后，这些光在宇宙空间(jiān)背景上(shàng)留(liú)下(xià)了各(gè)相同性的(de)微波辐射。其中红色的部(bù)分表(biǎo)示温度较(jiào)高的区域，蓝(lán)色(sè)则(zé)表示相对(duì)较(jiào)冷的(de)区域，但实际上它们(men)之间的温差只有万分之一。

科学(xué)家(jiā)们通过对前(qián)景背景分(fēn)离后的二值图像进行连通域(yù)提取(qǔ)和标记之后发现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应(yīng)该是这样的(de)，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变(biàn)得看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射(shè)的测量值(zhí)，我们(men)需要的暗物质大约是(shì)普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释星(xīng)系当中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需要的暗物质比例是一致(zhì)的。这(zhè)就(jiù)意味(wèi)着(zhe)。

用(yòng)了一个简单的理论框架，就很好地解释了(le)很多不(bù)同的观测结果。而暗(àn)物(wù)质的本质就是宇(yǔ)宙当中(zhōng)存在(zài)着某(mǒu)种类(lèi)型的粒子(zi)，它们不参(cān)与任何其他的(de)电磁作用，只通过(guò)引(yǐn)力来相互作用。所以(yǐ)如果能够找到这种(zhǒng)粒子的(de)存(cún)在，就(jiù)相当于找到了暗物质存在的实际证据(jù)。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经提(tí)出了数(shù)十种的假想目标(biāo)，而要(yào)寻找这些不同(tóng)的目标(biāo)粒(lì)子所(suǒ)需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过去(qù)的(de)几十(shí)年当中(zhōng)，人类(lèi)为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了(le)超(chāo)过(guò)50次的实验，却没有任何实质性的发现(xiàn)，除了一个地(dì)方(fāng)，意大利的(de)格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大(dà)的地(dì)学(xué)实(shí)验(yàn)室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器(qì)，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称观测到了某(mǒu)种(zhǒng)信(xìn)号。经过了(le)20多年的数据收集，人们(men)发现了(le)一个有趣的事情。探测率会(huì)在(zài)每(měi)年(nián)的6月份(fèn)达(dá)到峰值(zhí)，然后(hòu)在11月降到最低，而(ér)且在20年当(dāng)中每年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗物质的第一(yī)个直接证据。

但是为什么暗物质会(huì)产生周期性的年度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕(rào)着(zhe)银河系进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙当(dāng)中，这(zhè)意味着我(wǒ)们也(yě)在以这样(yàng)的速度在穿(chuān)越着暗物(wù)质流，这个过(guò)程中(zhōng)会产(chǎn)生(shēng)相应的振荡，同时地球(qiú)又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度(dù)围绕(rào)太阳(yáng)进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地球(qiú)围(wéi)绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一致的，而(ér)另(lìng)外半年(nián)则(zé)与之相反。

而在6月份的(de)时候，地球与太阳的(de)方(fāng)向正好达(dá)到完(wán)全一致，这是理(lǐ)论上地球穿越(yuè)暗物(wù)质流(liú)最快的时(shí)段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好达到(dào)了最慢值。尽管在实际(jì)的情(qíng)况中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这(zhè)个理论的有效(xiào)性(xìng)。

因此科(kē)学家认为这(zhè)可以用来解释，研究人(rén)员们所观测(cè)到的周(zhōu)期(qī)性信号(hào)。当然也可能有其(qí)他的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中(zhōng)的(de)水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积(jī)雪，甚至连意大利游客的数量(liàng)也符合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科(kē)学家们又在南半球建(jiàn)立了一个(gè)几(jǐ)乎相(xiāng)同(tóng)的实验室，这里的季(jì)节与之(zhī)前的实(shí)验室正好相(xiāng)反，而在(zài)这里，地球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得到(dào)相同的(de)信号，就可以成为暗物质所(suǒ)存在(zài)的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但(dàn)是由(yóu)于这个实验(yàn)室刚(gāng)刚(gāng)建成(chéng)不久，所(suǒ)以截至目(mù)前(qián)还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台(tái)新的望远镜，这台太空(kōng)望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它(tā)的主镜大(dà)小(xiǎo)跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供(gōng)的视野是哈勃(bó)红外仪器(qì)的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的用途就(jiù)是(shì)探索暗物质背(bèi)后的奥秘(mì)，对于探测(cè)的结果，我(wǒ)们只能(néng)拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体物理(lǐ)中心的科(kē)学家丹琥珀(pò)和贾森斯特(tè)芬研究发现，如果暗物(wù)质存(cún)在，它们极有可能(néng)拥有另(lìng)一种神秘的效应(yīng)，这(zhè)种暗(àn)物质效应，会支持宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)生命的诞(dàn)生，或者(zhě)说(shuō)是生命进化(huà)的一个重要(yào)因素。

如果这一理(lǐ)论得到(dào)进一步的证实(shí)，那么(me)遍布宇(yǔ)宙当中(zhōng)的暗物质会不(bù)会意(yì)味着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当(dāng)中某个角落的行(xíng)星上，暗物(wù)质(zhì)正在(zài)通(tōng)过这样的效应创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是要先找到(dào)暗物质存在的实(shí)际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得暗物(wù)质(zhì)到底存不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

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