我们打电话的原因黑暗并不是因为它是一些阴影材料。这是因为暗物质不与光相互作用。
差异很微妙,但很重要。普通物质可能是暗的,因为它吸收光。这就是为什么,例如,我们可以看到 分子云的阴影映衬在银河系分散的恒星上。这是可能的,因为光和物质有一种连接方式。
光是一种电磁波,原子含有带电的电子和质子,因此物质可以发射、吸收和散射光。暗物质不带电。它无法与光连接,因此当光物质和暗物质相遇时,它们只是相互穿过。
我们所有的观察都表明暗物质和光只有引力是共同的。
例如,当暗物质聚集在星系周围时,其引力可以使光线发生偏转。正因为如此,我们可以通过观察光如何在暗物质周围发生引力透镜效应来绘制宇宙中暗物质的分布图。
我们还知道暗物质和常规物质通过引力相互作用。暗物质的牵引力导致星系聚集在一起形成超星系团。
但一个悬而未决的问题是暗物质和常规物质是否 仅有的 引力相互作用。如果原子和暗物质粒子相交,它们真的会互相穿过吗?
由于我们还没有直接观察到暗物质粒子,我们只能推测,但大多数暗物质模型认为重力是与光和常规物质的唯一共同联系。暗物质和常规物质彼此聚集,但它们不会像星际云那样碰撞和合并。
但一个新的学习建议两个 做 互动,这可以揭示神秘事物的微妙方面。
这项研究着眼于六个超微弱矮星系(UFD)。它们是银河系附近的卫星星系,其恒星数量似乎远少于其质量所暗示的数量。
这是因为它们主要由暗物质组成。如果常规物质和暗物质仅通过引力相互作用,那么这些小星系中恒星的分布应该遵循一定的模式。如果暗物质和常规物质直接相互作用,那么这种分布就会倾斜。
为了测试这一点,团队对这两种情况进行了计算机模拟。他们发现,在非相互作用模型中,恒星的分布在 UFD 的中心应该变得更加密集,而在边缘则更加分散。
在相互作用模型中,恒星分布应该更加均匀。当他们将这些模型与六个星系的观测结果进行比较时,他们发现相互作用的模型稍微更合适。
非相互作用和相互作用暗物质的比较。 (加布里埃尔·佩雷斯饰演)
因此,暗物质和普通物质的相互作用似乎超出了它们的引力作用。
没有足够的数据来确定相互作用的确切性质,但事实上存在任何相互作用是令人惊讶的。
这意味着我们传统的暗物质模型至少有部分是错误的。它还可能为直接探测暗物质的新方法指明道路。随着时间的推移,我们最终可能会解开这种黑暗但并非完全看不见的物质的谜团。