对暗物质百般无奈的研究，科学家通过五维空间

暗物质是一种无形的物质，从理论上讲构成了宇宙中所有物质的大部分。它具有质量，但看不见并且不与普通物质相互作用。那我们宇宙中有多少暗物质？根据我们的宇宙学标准模型，暗物质占宇宙中所有物质的85％，占宇宙总质量能的27％。

谁发现了暗物质？

在1933年瑞士天文学家

想象一颗彗星滑过太阳，

兹维克发现星团外围的星系所行进的速度太快，以至于引力无法将它们保持在轨道上。是什么可以将它们保留在那里？

估算星团中星系的数量和亮度可以到质量的近似值，他用它来计算引力。由于他的估算值太小，因此他推断必须有大量看不见的物体。他称这种奇怪物质为“暗物质”。

暗物质具有一些奇怪的性质。因暗物质是物质，而物质具有质量，所以也同样具有重力效应。只是我们看不到它，这意味着暗物质本身不会发出光或反射光。

暗物质是由什么构成的？

前段时间有研究人员提出暗物质只不过是看不见的普通物质，迟早一天会被观测到，比较持有这种观点的学者是少数派，如果真是普通物质构成由我们的粒子度规化标准模型提供的理论早就发现了暗物质，暗物质不可能地由死星，气体和尘埃这些简单物质所组成。暗物质必须包含比标准原子粒子更奇特的物质，以确保大爆炸后产生的化学性质类似于我们现在所看到的宇宙。

这种观察上的限制迫使理论家将注意力集中在少数暗物质的候选物上。主要的竞争者包括所谓的

新型暗物质理论：暗物质可能会形成超大质量黑洞

一项新的暗物质理论研究提出了一种由暗物质产生超大质量黑洞的新颖机制，研究人发现与传统的形成“正常”物质的情况不同，超大质量黑洞可以直接由星系中心高密度区域的暗物质形成。该结果对早期宇宙的宇宙学具有关键意义。

最初形成超大质量黑洞的确切方式是当今星系演化研究中的最大问题之一。早在“大爆炸”发生后的8亿年，就已经观测到超大质量的黑洞，但它们如何如此迅速地生长仍然无法解释。

通常标准模型涉及正常的重子物质-组成恒星，行星和所有可见物体的原子和元素-在重力作用下坍塌形成黑洞，然后随着时间的推移而增长。但是这项新研究调查了由暗物质制成并被稀释的暗物质光环包围的稳定银河核的潜在存在，发现这些结构的中心可能变得如此集中，以至于一旦关键时刻它们也可能坍塌成超大质量黑洞。达到阈值。

根据模型这可能比其他提议形成的机制发生得快很多，可能使早期宇宙中的超大质量黑洞在它们所居住的星系形成之前就形成了，这与目前的理解相反。

这种新的形成情况可以为宇宙早期如何形成超大质量黑洞提供自然的解释，而无需事先形成恒星或不需要会以不切实际的积聚率产生种子黑洞。

新模型的另一个有趣的结果是，对于较小的

这个模型显示了暗物质光环如何在其中心隐藏密集的浓度，这可能在帮助理解超大质量黑洞的形成中起着至关重要的作用。在这里我们首次证明了这样的核心-晕暗物质分布确实可以在宇宙学框架内形成，并且在宇宙的整个生命周期中都保持稳定。”

如果暗物质理论被证实将会提供在我们的宇宙初始模型中，为进一步研究超大规模黑洞的形成提供更多信息，并希望研究非活动星系的中心（包括我们自己的银河系）是否可能成为这些密集暗物质恒星的宿主。

暗物质辐射的神秘X射线

由两个大星系团的碰撞形成的星系团的合成图像。X射线发出的热气体以粉红色表示，暗物质（由其引力影响推断）以蓝色表示。天文学家已经使用了Chandra X射线档案数据来限制宇宙中神秘的暗物质是由无菌中微子构成的可能性。

就目前已知而言宇宙中约有百分之八十五的物质既不发光也不发射任何其他已知种类物质的暗物质。它另一个显着特质之一是它仅通过重力与其他物质相互作用，暗物质是不携带电磁电荷的，因为暗物质并不是由通常的物质

由于暗物质到目前为止是宇宙中物质的主要组成部分，因此暗物质的分布和引力深刻影响了银河结构的演化以及宇宙微波背景辐射的分布。例如重要的

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