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新望远镜追踪宇宙中95%由暗能量和太空物质主导的区域

作者 Maria • 2026年3月26日 • 1 min de leitura

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照片: Matéria escura, galáxia, espaço - buradaki/shutterstock.com

最近的天文观测证实，编录的行星、恒星和星系的总体只代表宇宙现实的一小部分。现代宇宙学中最精确的数据表明，外层空间中只有 4.9% 由构成生物和可见天体的原子组成的常见元素组成。

这片浩瀚宇宙的剩余部分（相当于 95.1%）被划分为人类仪器从未直接探测到的两个神秘成分。这个看不见的部分充当天体动力学的主要引擎，维持星系的凝聚力并决定空间结构本身的膨胀速度。

宇宙的结构组成分为以下基本比例：

– 造成空间加速度的斥力约占总数的68.3%。

– 充当引力锚的隐形质量约占 26.8%。

– 重子物质，包括所有与光相互作用的物质，被限制在 4.9%。

如果没有这些隐藏元素的存在，传统物理定律就无法解释当前的空间结构。科学工作的重点是获取不发射、反射或吸收任何类型电磁辐射的组件的物质证据。

太空中的最初迹象和引力异常

对这一异常现象的测绘始于 20 世纪 30 年代，当时后发星团的轨道分析揭示了严重的数学不一致。天体的位移速度远远超过了当时望远镜观测到的发光质量所允许的极限。

计算表明，由于高速旋转，星系结构应该会在真空中分裂和分散。为了证明星团的稳定性，假设存在巨大的隐藏质量，其施加的引力足以保持系统的凝聚力。

银河系旋转与隐形模型的巩固

在第一次怀疑四十年后，对螺旋星系旋转的精确测量为验证该理论提供了必要的观测基础。监测位于这些星系盘边缘的恒星揭示了与经典力学相反的意想不到的轨道行为。

外围恒星以与最里面恒星相同的速度绕银河系中心运行，这与边缘减速的预期相反。这种动力学均匀性需要的质量远大于集中在星系发光核心的质量。

公认的解释确定星系沉浸在由无法探测到的物质组成的巨大球形光晕中。这一发现将这一概念从单纯的数学异常转变为现代河外天体物理学不可或缺的支柱。

在实验室捕获大颗粒的挑战

为了寻找构成这种看不见的质量的基本粒子，动员了地球各地的地下实验室综合体。主要假设在于弱相互作用的大粒子，它们会不断穿过地球而不与普通物质相互作用。

充满纯化液氙的储罐在矿井深处运行，将探测器与宇宙微波背景隔离。这些高度敏感的设备的目的是记录其中一个粒子与原子核碰撞的罕见时刻。

尽管经过数十年的技术改进和数十亿美元的投资，迄今为止尚未记录到确实的碰撞迹象。探测器的沉默迫使科学界重新校准其仪器并质疑粒子物理学标准模型的局限性。

由于缺乏直接结果，新的研究方向正在增强，提出了质量极轻的替代候选物。理论粒子和原始黑洞成为解释深空观测到的超重力的可行选择。

宇宙碰撞凸显了物理成分的分离

对星系团之间巨大碰撞的观察为这个隐藏质量的独立性质提供了最有力的经验证据。在这些灾难性事件中，充满星际空间的热气体会经历强烈的摩擦，升温并发射出强烈的 X 射线，这些 X 射线被专门的卫星捕获。然而，通过扭曲背景中星系的光来绘制该区域的引力图表明，大部分质量并未在气体集中的地方被发现。

这一现象表明，看不见的质量穿过撞击区域时没有受到任何类型的阻力或减速，其行为方式与原子物质完全不同。由冲击制动的发光气体与完整的引力晕之间的空间分离证实了隐藏的元素不会发生电磁相互作用。从这些碰撞中提取的数据抛弃了试图仅通过修改牛顿定律来解释额外重力的理论，巩固了不可见成分的物理存在。

持续加速和主宰真空的斥力

当引力将物质聚集在一起时，一种具有排斥性质的神秘力量在宇宙尺度上占据主导地位，迫使宇宙中的所有结构加速消失。这种现象的发现发生在上世纪末，当时遥远的超新星发出的光芒表明，空间的膨胀并没有失去力量，而是呈指数级增长。与随着宇宙体积增加而稀释的辐射或普通物质不同，这种排斥能量的密度保持不变，充满了太空真空的每一立方厘米。该成分的绝对优势将决定所有星系的最终命运，这表明未来的夜空将变得越来越暗和空旷。如果加速率保持不变，邻近的星系最终将穿过宇宙视界，从银河系变得无法观测到，并将剩余的恒星系统隔离在寒冷、孤独的广阔空间中。