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超級計算機模擬出暗物質結構

發布時間:2010-08-18 作者: 來源: 瀏覽:289807

      據美國物理學家組織網8月11日報道,宇宙中堪稱最為神秘的暗物質,其結構目前已被超級計算機模擬了出來,數據顯示暗物質密度最大的部分是在內部中心,而被稱作“吸引區”的暗物質暈,是維系暗物質粒子“團結一致”結構的關鍵。相關研究結果發表在《天體物理學通訊》上。

  暗物質并不能為肉眼和現時的探測設備所發現,但其在宇宙中縱橫交錯編織了一張巨大而看不見的網,被認為是促成星系、恒星和行星產生的原因,影響了宇宙結構的形成。在已知的范疇里,尚不能確定暗物質在宇宙物質總量中所占的精確比例,但這個數字應大于80%。它的成分和結構都是一團迷霧,人們已經發現的兩種暗物質是中微子和黑洞,但它們對暗物質總量的貢獻非常微小。

  丹麥哥本哈根大學尼爾斯?玻爾研究所的天體物理學家施特恩?漢森及其他研究人員,針對大范圍不同類型的暗物質暈建立了一個計算機模型。暗物質暈環繞在星系外圍,大多數的星系包括銀河系都鑲嵌在這種暗物質暈當中。奇怪的是,除了經由重力的作用之外,其似乎與星系內的物質和能量沒有任何的交互作用。

  擬建的模型表現出了完美的平衡感,在研究人員對模型周圍能量做出調整,施以可改變暗物質結構的力后,所有的暗物質暈的狀態都向同一形式發生改變,這與恒星模型所作出的反應截然不同。由此研究人員首次發現了暗物質具有一個“吸引區”??就是暗物質暈,它在溫度狀況和暗物質密度間起著特別的聯系。

  研究人員介紹,暗物質的龐大得益于自吸引力性質,其本身不與輻射耦合,但在普通物質脫耦之后,暗物質卻可以吸引普通物質,進而形成現在的結構。此次擬建模型發現,暗物質的密度是內部中心最高,從內部向表面密度則遞減,這種結構正是靠“吸引區”維系著平衡,并保持了粒子們“團結協作、一致行動”的狀態。

 

 

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