暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。
目前一种被广泛接受的理论认为,组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”,其质量和相互作用强度在电弱标度附近,在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外,也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子,惰性中微子等。
暗物质之所以被称为暗物质,是因为它似乎不与可见的电磁辐射,比如光,相互作用。因此,其对整个电磁光谱来说是不可见的,这使得现有的天文观测仪器无法观测到它。
暗示暗物质存在的证据主要是如果星系中没有暗物质一类的物质,那么星系就不会像现在这样旋转而是会飞离,其他的证据包括引力透镜的观测、宇宙微波背景辐射的观测、宇宙大尺度结构形成、星系的形成和演化、星系碰撞和星系团中星系的运动。在标准的Λ-冷暗物质模型中(Λ意为宇宙学常数,是解释当前宇宙观测到的加速膨胀的暗能量项。冷暗物质是一种暗物质模型),宇宙的总质能包括5%的普通物质和能量,27%的暗物质和68%的未知能量,即暗能量,因此暗物质占总质量的85%,而暗物质加上暗能量占总质能的95%。
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