你知道宇宙中的「暗物質」嗎?
從太陽系邊緣看地球,地球就像一個太陽里的浮塵一樣。
當我們在銀河系裡看太陽的時候,我們可以看到銀河系裡大概包含了一千億個太陽,太陽在銀河系裡根本連浮塵都算不上。
銀河系是一個棒旋星系,包括一根棒、兩個大的旋臂,兩個大的旋臂又分了好多小的旋臂。
太陽與銀河系中心的距離大概是2.5萬光年。
銀河系裡面的發光物質或者氣體的分布大概是10萬光年的距離。
太陽繞銀河系中間轉,2.3億年轉一圈,速度大概在240km/s。這個數字是LAMOST望遠鏡,也是我國目前最大的光學遠鏡通過測量大量的恆星光譜得出的。
我們知道人造衛星繞地球轉,離地球越近的時候速度越快,離地球越遠的時候速度越慢。如果在離地球很遠的地方保持高速,會跑出地球的系統進入太陽系。但是太陽繞銀河系轉速度是每秒鐘240公里,根據太陽和銀河系中間發光物質的分布,我們可以準確的計算出來,大概是每秒160公里。
它的速度為什麼達到240公里,而保持在太陽的位置沒有飛出去?
是因為太陽和銀河系中間存在大量看不見的物質,可能是暗物質。
我們可以測量銀河系外圍的星雲(氣體)繞銀河系轉的速度,發現它的速度也在200公里左右。根據速度、距離,我們大概推斷出銀河系裡的物質分布大概是發光物質分布的10倍。
銀河系大概有一千億個恆星,但銀河系的物質分布大概是一萬億顆恆星的質量,還有90%的東西是不發光的。根據旋轉曲線(速度對距離的變化的情況)推算出,整個銀河系總質量是發光物質的10倍左右。
這是一個微波背景圖像,也就是宇宙大爆炸以後38萬光年以後宇宙輻射冷卻下來的圖像。
圖像上藍色區域和紅色區域看上去相差很大,實際上是把它放大了,溫度變化只有千分之一左右。千分之一的變化就表示了宇宙中物質分布的情況,有的地方多,有的地方少。
結合旋轉曲線、X射線觀測的情況,還有引力透鏡的觀測情況等大量天文觀察,最新結果總結出來宇宙中我們只弄清了5%,還有95%的是看不見的暗物質和暗能量,其中暗物質大概佔26%,接近70%是暗能量,物質成分只佔到大概30%。
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