2024-05-08 12:34 来源：得道网
据包括加州大学欧文分校在内的研究人员称，天文学家的计算机模拟支持暗物质存在的观点。暗物质是一种还没有人直接探测到的物质，但许多物理学家认为它一定存在，可以解释可观测宇宙的几个方面。
这项工作解决了天体物理学中的一个基本争论——是否需要存在不可见的暗物质来解释宇宙是如何运作的，或者物理学家是否可以仅仅根据我们可以直接观察到的物质来解释事物是如何运作的?目前，许多物理学家认为必须存在类似暗物质的东西来解释恒星和星系的运动。
“我们的论文展示了我们如何使用真实的，观察到的关系作为基础来测试两种不同的模型来描述宇宙，”弗朗西斯科·梅尔卡多说，他是加州大学欧文分校物理与天文学系的第一作者，也是最近的博士研究生，现在是波莫纳学院的博士后学者。“我们提出了一个强有力的测试来区分这两种模型。”
该测试包括运行计算机模拟两种类型的物质——正常和黑暗——来解释在真实星系中测量到的有趣特征的存在。研究小组在《皇家天文学会月报》上报告了他们的研究结果。
梅尔卡多说，研究小组发现的星系特征“预计会出现在有暗物质的宇宙中，但在没有暗物质的宇宙中很难解释”。“我们证明了这些特征出现在许多真实星系的观测中。如果我们从表面上看这些数据，这就重申了暗物质模型最能描述我们所生活的宇宙的地位。”
梅尔卡多指出，这些特征描述了星系中恒星和气体运动的模式，似乎只有在有暗物质的宇宙中才有可能。
UCI物理学教授、UCI物理科学学院院长詹姆斯·布洛克(James Bullock)说:“观测到的星系似乎遵循着我们看到的物质和我们探测到的推断暗物质之间的紧密关系，以至于一些人认为，我们所谓的暗物质实际上是我们的引力理论是错误的证据。”“我们所展示的是，暗物质不仅可以预测这种关系，而且对于许多星系来说，它可以比修正引力更自然地解释我们所看到的东西。我更加确信暗物质是正确的模型。”
这些特征也出现在无暗物质宇宙支持者的观测中。波莫纳学院物理学和天文学副教授、合著者豪尔赫·莫雷诺(Jorge Moreno)说:“我们研究的观测结果——也就是我们发现这些特征的观测结果——是由无暗物质理论的拥护者进行的。”“尽管它们明显存在，但该社区对这些特征几乎没有进行任何分析。只有像我们这样的人，研究普通物质和暗物质的科学家，才能开始对话。”
莫雷诺补充说，他希望在这项研究之后，他的研究界会有争论，但可能会有共同立场的空间，因为研究小组还发现，这些特征只有在宇宙中同时存在暗物质和正常物质的情况下才会出现。
莫雷诺说:“随着恒星的诞生和死亡，它们爆炸成超新星，这可以塑造星系的中心，自然地解释了这些特征的存在。”“简单地说，我们在观测中检查的特征既需要暗物质的存在，也需要正常物质物理学的结合。”
梅尔卡多解释说，既然宇宙的暗物质模型似乎是主要的，下一步就是看看它是否在暗物质宇宙中保持一致。
梅尔卡多说:“看看我们是否可以用同样的关系来区分不同的暗物质模型，这将是很有趣的。”“了解这种关系在不同的暗物质模型下是如何变化的，可以帮助我们限制暗物质本身的特性。”
