暗物质之谜：暗物质隐藏一个镜像世界

在这个浩瀚无垠的宇宙中，我们身处于一个无比宏大的物质世界。

山川湖海、日月星辰，这些都是我们可见的物质。

然而，这个世界真的只由我们能够观测到的物质构成吗？

暗物质的存在和性质是科学家们迫切想要解答的问题。

通过这些实验研究，我们有望更深入地了解暗物质的性质和作用方式。

研究人员仍无法证明暗物质的存在，后者被认为是宇宙的建构单元。

尽管在国际空间站进行的20亿美元的实验发现了暗物质的痕迹，但却从未直接的观测到它的存在。

然而，一项非常新的理论表明，暗物质可能隐藏了一个镜像的世界，它或将重写我们对宇宙的理解。

　　可能存在一个镜像的世界，里面发生了非常有趣的事。

美国加州大学欧文分校的詹姆斯布洛克（James Bullock）这样说道。

这意味着自然比我们想象的要丰富的多。

　　北京时间4月9日消息，据美国媒体报道，科学家们认为他们已经又向着揭示暗物质本质的方向迈进了一步。

　　暗物质是充斥宇宙的一种神秘物质，科学家们对其知之甚少。

而近期的一项研究显示，银河系核心产生的高能伽马射线辐射量无法仅仅通过传统的途径如超新星遗迹，高速转动，密度超高的中子星等现象进行解释。

这种高能辐射的过量可能正是由于暗物质粒子之间的碰撞产生的。

　　论文合着者，美国麻省理工学院的理论物理学家翠西斯莱特尔 Tracy Slatyer表示：这是一个令人兴奋的信号，尽管到目前为止我们还需要进一步的研究，但在未来我们或许将会回忆说这是人类第一次观察到暗物质湮灭现象。

　　科学家们认为暗物质构成了宇宙中物质总量的80%之所以将它称作暗物质，是因为它不会吸收液不会发射光线，因此也就无法直接使用望远镜对其进行观测。

但它会对周围空间施加引力影响，因此我们能感觉到它的存在。

　　伽马射线是宇宙中能量最高的光同样提供了另一种可能得观测手段。

很多科学家认为暗物质的主要成分是所谓弱相互作用大质量粒子，或称WIMP。

理论认为某些种类的WIMPs在相互碰撞时会发生湮灭反应，而其它种类则会产生快速衰变的次级粒子。

但不管是哪一种情况，在这一过程中都会产生伽马射线辐射。

　　在这项最新研究中，研究人员使用美国宇航局的费米伽马射线空间望远镜对银河系中心进行观测。

观测显示在距离银河中心向外延伸到至少5000光年远的范围内都存在伽马射线辐射的过量。

　　论文第一作者美国费米实验室的天体物理学家丹霍普 Dan Hooper表示：这次观测的数据让我们得以分析这种辐射的过量并检验传统途径是否能够解释这种过量，如未发现的脉冲星或星际气体云中宇宙线粒子的撞击作用等等。

他说：但我们发现这个信号无法用目前已知的情况来解释，但却与非常简单的暗物质模型相当吻合。

　　研究人员指出这种信号可以用暗物质粒子之间的湮灭反应来解释，其质量在310~400亿电子伏特之间。

斯特莱尔表示：这一质量区间的暗物质可以被直接被大型强子对撞机 LHC探测到，因此如果这果真是暗物质的信号，那么迄今我们都没有得到检测结果这一点本身便已经说明了它的很多信息。

　　当然，研究组并不是说他们就已经探测到了暗物质，他们还需要大型强子对撞机或其他直接实验或观测结果来证实他们的发现。

论文合着者哈佛-史密松天体物理中心的道格拉斯芬克贝纳 Douglas Finkbeiner 表示：我们的这项工作很像是做排除法我们做了一份表单，然后逐项排除各种可能性，最后只剩下暗物质了。

　　据媒体报道，天文学家研究团队利用数台大型天文望远镜，在距离地球有70亿光年之遥发现了一幕惊人场景：两个发生暴力火拼而合并在一起的星系团组成了极其罕见的大质量星系团，成为了迄今人类在遥远宇宙所发现的质量最大的星系团。

　　星系团大小不一，而质量越大，对其形成模式的探究，就越能考量当前人们所普遍认同的宇宙学模型。

　　星系团的质量总是远远大于其内含星系的质量与气体质量的总和，这些多余质量的来源，就被现今的天文学界称为暗物质。

极其罕见的大质量星系团

　　该星系团现已经被命名为ACT-CL J0102-4915，绰号El Gordo，其光线需在太空中旅行了数十亿年才能抵达人类的视线，通过测量宇宙微波背景辐射的扭曲发现了它，进而分析得到其距离、分布状态与图像。

胖子星系团中的炙热气体可能已与暗物质已经发生分离

　　团队推测，在相撞过程中，星系团常规物质会因摩擦而减速，但暗物质则完全不受影响，原速径直穿过撞击区。

最终胖子星系团中的炙热气体可能已与暗物质已经发生分离。

　　胖子距离地球70亿光年，红移值z相当于0.87。

在对该大质量星系团X射线波段进行观测后团队发现，胖子原本由两个子星系团所组成，这两个子星系团质量比是2∶1，以每小时约合1100万公里的速度相撞，两者暴力火拼的结果组成了现在这个质量高达（2.160.32）乘以10的15次方太阳质量的巨型星系团。

　　天文学家发现在遥远的星系团附近存在一个神秘的信号，目前科学家对这个信号的解释仍然没有进展，由于信号强度非常微弱，因此有研究人员指出这可能是暗物质的信号。

　　我们的宇宙中暗物质占据了相当大的一部分，其和暗能量一起构成了宇宙绝大部分的质能，暗物质的特点我们已经有所觉察，比如银河系周围就存在暗物质晕，暗物质可以通过引力作用与其他物质发生相互作用，我们知道暗物质的存在，但是并不知道其由什么样的粒子构成。

英仙座方向上的气体物质，科学家认为星系周围可存在大量的暗物质

　　当我们观测星系团时，其周围可能充满了暗物质，如果周围的物质质量足够大，那么其的光线就会被扭曲，科学家就是通过这个方法来估算质量，但计算结果却暗示可见物质的质量无法匹配计算结果，暗示了这里还存在很大一部分无法被观测到的质量，这些物质就是暗物质。

　　暗物质可以与外界发生引力作用，但我们察觉不到暗物质粒子的构成，根据目前我们对暗物质的研究成果，暗物质被认为是由非重子物质构成，由于这种物质不参与电磁辐射的相互作用，因此我们无法通过射电望远镜看到它们。

　　本次出现在遥远星团中的神秘信号主要以X射线辐射为主，具有特定的能量，似乎这里没有目前已知的反应过程，因此科学家推测其可能与暗物质有关。

　　事实上星系可以通过引力作用形成星系团，比较著名的要数本地星系团，其中包含了银河系和仙女座星系，而本地星系团中还存在大约三十多个其他星系，因此其内部拥有较复杂的引力环境。

　　其中就存在庞大的暗物质群，科学家认为星系等宇宙岛周围弥散着大量的暗物质，星系与星系之间并不是虚空的，实际上充满了一些气体，其形成于数十亿年前的超新星爆发，因此我们通过X射线观测手段也能有所收获。

　　哈佛大学史密森天体物理中心天文学家已经探测到X射线的信号，其存在不同的强度，其中一种辐射可能来自暗物质，能量范围在3.56 keV左右，科学家为了揭开这个谜团，预计在2015年会发射新的X射线空间天文台，研究暗物质的性质。

　　据国外媒体报道，来自达勒姆大学的科学家宣称已经发现了暗物质的踪迹，并形成了晕状物质，此前我们已经发现在一些星系周围存在暗物质团，但有些星系却没有类似的结构，这些信息有助于我们揭开暗物质之谜。

同时，科学家也发现宇宙晕物质可随着宇宙的演化而变化，这可能是暗物质发展过程中的证据之一。

　　宇宙学研究所的卡洛斯教授认为在过去的30年内，我们对暗物质的研究进展不大，如果这些暗物质团（晕）被证实是存在的，那么就说明早期宇宙中的一些星际气体会被困于其中，物质不断聚集后开始演化出星系，也可以认为这是宇宙星系的出生地。

暗物质和暗能量被认为占据了宇宙绝大部分质能，而我们对暗物质的了解并不多

　　根据当前的宇宙学推论，宇宙中应该存在数以百万计的星系晕结构围绕着各个星系，但是在银河系周围却鲜有出现，银河系附近的本地星系群只有数个星系存在晕结构。

暗物质可能与全宇宙星系的诞生有着重要联系

　　从本项研究可以看出，暗物质可能与全宇宙星系的诞生有着重要联系，但是我们并不知道这些物质的确切性质，这一切的关键仍然在暗物质的研究上，如果我们了解暗物质的性质，那么宇宙星系诞生的过程就会比较明朗。