暗物質一個新發現星系間居然存在著橋樑足以證

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但是一個存在暗物質的宇宙擔負有很高的舉證責任:它必須能夠解釋觀察到的這些星系團的每一個特性。許多碰撞星羣和星團都有一個由富含暗物質的宇宙預測的速度,而最初的例子—子彈星團運動速度特別地快。

圖解:無論在大尺度還是小尺度上,宇宙結構的形成都高度依賴於暗物質和正常物質的相互作用。儘管已經有關於暗物質的間接證據,我們還是希望能夠直接探測到它,而這隻有在正常物質和暗物質之間的橫截面非零的情況下才會發生。而像星系團和更大尺度的暗條這類結構的產生都是無可爭議的。( /

當你知道宇宙的成分和控制宇宙的物理定律時,你就可以通過模擬來預測會出現什麼類型的大規模結構。當我們的模擬只考慮引力時,我們預測的最快的碰撞星系團的運動速度比子彈星系團慢;而在我們的宇宙中存在一個類似例子的可能性不到百萬分之一。

當我們聯想到宇宙這樣古怪的幾率時,我們需要一個解釋。雖然宇宙所展示的情形可能只是因爲我們的宇宙是一個彩票贏家,但這個觀察仍然提出了一個合理的問題。要麼是觀測結果有誤,要麼是其它原因,可能是某種物理機制,導致這種正常物質的加速超過了引力效應本身所能帶來的速度。

圖解:半人馬座A星系是一個距離地球最近的活躍星系例子,它的高能噴流是由圍繞中心黑洞的電磁加速度引起的。如果兩個碰撞星系團之間能夠存在大規模的電磁場,那麼它們就有可能產生比引力本身所允許的更大的粒子速度。 等)

一種可能性是大規模的電場或磁場。當帶電粒子(如質子和電子,它們幫助構成了宇宙中的正常物質)遇到電磁場時會加速。雖然星系團通常形成於宇宙細絲的交匯處,並由暗物質驅動,但也有正常物質存在,其中大部分以電離等離子體的形式存在。

運動中的帶電粒子一定會產生磁場。當物體落入星系團時,就會產生磁場和相對論的、快速運動的粒子,比如電子。當電子在磁場中快速運動時,它們會產生一種稱爲同步輻射的特殊輻射。如果科學家能觀察到波長相符的光,就可以發現這種輻射。

名,普通修仙者。不曾聽過,那是非常正常的,可在渡劫期老怪中,卻是非常有名,說無人不知,無人不曉,也不算有何誇張之處。站在前面的這位林前輩,具體境界他雖然不曉得,但能夠將九目血蟾輕易滅除,絕對是一不得了的高手。這樣的老怪物,怎麼可能連蟠桃會的大名,都不曾聽說過?見對方瞠目結舌,林軒也唯有苦笑了。自己的。

圖解:碰撞星系團和的全尺寸圖像顯示了X射線數據(紅色)、普朗克微波數據(黃色)和LOFAR無線電數據(藍色)。單個星系團清晰可辨,但一個由長達1000萬光年的磁場連接的相對論電子無線電射電橋是令人難以置信的耀眼。(M. / INAF, BASED ON F. 等人, 2019年, 科學雜誌)

在2019年6月7日發表在《科學》雜誌上的一項研究中,科學家們首次使用羅瓦爾(Lofar)射電望遠鏡在一對碰撞星系團中精確地發現了這種效應。費德里卡·戈沃尼和她的同事們利用羅瓦爾觀測了星系團和之間的區域,並探測到了它們之間延伸的低頻無線電輻射脊。

這種輻射表明,既有連接兩個星團的磁場存在,也有一組將它們連接在一起的橫跨宇宙細絲相對論電子羣的存在。這兩個星系團在太空中相距約1000萬光年,這將使這個磁場和它周圍的電子成爲宇宙中已知的最大的這類結構之一。

圖解:根據普朗克衛星拍攝的圖像(黃色),連接Abell 399和Abell 401的熱氣體橋早在2019年就被發現。這是對跨越了星系空間暗物質,連接兩個星系團的熱氣體橋的首次確鑿發現。現在人們認爲它在子彈星系團以及整個星系和星系團的形成中發揮著重要作用。 / )

這個射電脊比大多數簡單的模擬預測更大,但這對暗物質理論來說是一件好事情。對於我們觀察到的一些碰撞星團來說,最大的謎題是解釋這些粒子爲什麼能夠加速到如此高的速度。同時,這兩個星系團之間巨大的磁場和電子橋表明了一種可以重新加速星系間氣體中存在粒子的機制:撞擊時產生的衝擊波。

戈沃尼和她的同事們進行的正是這種模擬。她的團隊展示了位於星系團之間已經在以接近光速移動的電子會因爲衝擊波而重新加速。如果我們把這一發現應用到子彈星系團上,我們可以理所當然地認爲,如果我們觀察那些發射了x射線的氣體,我們同時也應該會發現衝擊波。

圖解:子彈星系團的x射線觀測,由錢德拉x射線天文台拍攝。注意圖片的白色部分,它顯示了被加熱到十分高溫的氣體,而這需要一個衝擊波來解釋。(NASA/CXC/CFA/M.等人,摘自MAXIM (SAO))

你瞧,如果你親眼看到子彈星團的錢德拉圖像,你首先會注意到這些震動!我們在一對相互碰撞的星團中發現了存在大規模磁場的相對論性帶電粒子,這一事實有力地表明了在其它星團中也存在同樣的效應。如果同樣的結構既存在於Abell 0399和Abell 0401之間,又存在於其它碰撞星團之間,那麼它就可以解決子彈狀星團的這一微小異常,使暗物質成爲導致引力效應與正常物質存在不匹配的、唯一的、無可爭議的解釋。

然他們心中也是有所顧忌。念及至此,林軒不再遲疑,渾身靈光閃爍,驟然沖天而起,像遠處飛去。銀瞳少女與龍姓少年對視一眼,眉宇間皆有憂se,但並沒有驚慌失措,俗話說樹大招風,這種情況,他們要說一點也沒有預計,那肯定是騙人的。得劍湖宮依附,雲隱宗成爲鼐龍界排名第一的宗門家族,暗地裡不知道多少勢力眼熱,如今考。

每發現一種新現象時都意味著一個巨大的進步。然而,通過結合理論、模擬和對其他碰撞星系團的觀察,我們在了解宇宙這個整體上又前進了一步。這是暗物質的又一個驚人的勝利,也是宇宙中又一個最終可能會被現代天體物理學所解開的謎。這是一個多麼美好的時代啊。

參考資料

百科全書

只見唐玉一臉堅定的看著吳小瑞點了點頭,「姐夫,你就放心大膽的治吧,我相信你,我相信你一定可以把我父親的病給治好的。」看著唐玉信誓旦旦的模樣,吳小瑞忍不住輕笑出聲說道:「好好好,既然你們都這麼說了,那接下來我只需要放心的準備給你們父親進行手術的事情就可以了,像做手術所需要的準備工作我覺得如果讓你們來準備或許比我來準備,要方便的多吧。」

2.天文學名詞

流星魂- Dora冰

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