国度天文台巩岩-韦伯望远镜的观测待论证-宇宙不存在暗物质-让子弹再飞一会
编号:30915 分类:互联网资讯 阅读: 时间:2024-04-27

原题目:宇宙不存在暗物质?国度天文台巩岩:韦伯望远镜的观测待论证,让子弹再飞一会

搜狐科技《思维大爆炸——对话迷信家》栏目第73期,对话中国迷信院国度天文台钻研员、宇宙学巡天钻研团组首席迷信家巩岩。

嘉宾简介: 巩岩,中国迷信院国度天文台钻研员、宇宙学巡天钻研团组首席迷信家、CSST国度天文台迷信钻研中心常务副主任。关键从事暗能量和暗物质切实模型、宇宙大尺度结构、发射线强度映射巡天、宇宙红外背景等方面的钻研。

划重点:

1.Gupta所说的暗物质不存在这个论断还有待观察,还得让“子弹”再飞一会。

2.Gupta之所以预言宇宙是267亿岁,关键是为了合乎JWST的高红移星系观测数据,但目前JWST的观测数据还有待进一步论证,由于光谱观测样本比拟少,测光观测样本量大但并不够准确。

3.子弹星系团就是一个暗物质存在的十分间接的证据,暗物质是目前解释宇宙多种现象的一个比拟便捷有效的手腕。

4.如今没有从试验上探测到暗物质的粒子,只是从一些天文观测现象上判别或许有暗物质的存在。

5.这些切实都是人类基于目前观测的一些猜想,并没有被证明,关键看你更置信哪个。

出品|搜狐科技

作者|周锦童

有人说,暗物质是宇宙中最奥秘的存在,看不见又摸不着,虽然宇宙中存在暗物质是大少数迷信家所置信的观念,但关于暗物质的质疑从未停歇……

近期,加拿大渥太华大学传授Rajendra Gupta应用共变耦合常数和老化光切实相联合的模型,即CCC+TL模型剖析以为,宇宙中或许没有暗物质,此前他还曾提出,宇宙的年龄或许为267亿岁。

Gupta的钻研有哪些意义?暗物质究竟存不存在?目前对暗物质的钻研停顿如何?带着这些疑问,搜狐科技对话了中国迷信院国度天文台钻研员、宇宙学巡天钻研团组首席迷信家巩岩。

对此,巩岩示意:“这个切实的提出当然是个善报件,是一次性幽默且英勇的尝试,但他所说的暗物质不存在这个论断还有待观察,还得让‘子弹’再飞一会。”

谈及钻研自身,巩岩示意,这个切实模型的提出很大水平上是为了解释JWST(詹姆斯·韦伯空间望远镜)的高红移星系观测数据的,但目前JWST的观测数据还有待进一步论证,由于JWST的光谱观测样本比拟少,而测光观测虽然有少量样本但并不够准确。

此外,虽然目前国际外探测暗物质的试验有很多,“但如今还是没有从试验上探测到暗物质的粒子,只是从一些天文观测现象上判别或许有暗物质的存在。不过就像大少数迷信家置信的那样,暗物质是目前解释宇宙多种现象的一个比拟便捷有效的手腕。”巩岩如是说。

依据以先天文学观测,迷信家们以为目前宇宙中有95%的物品是未知的,而这其中包含25%的暗物质,还有70%的暗能量。

巩岩示意:“这些切实都是人类基于目前观测的一些猜想,还并没有被证明,只能说这些切实尝试参与了人类对太空探求的猎奇心。除了仰望星空,更须要脚虚浮地的致力,制作出更牢靠更精细的探测器来启动探测。”

以下为对话实录(经整顿编辑)

搜狐科技:您觉得Gupta的这项钻研有哪些意义?

巩岩: 我读了他的文章,他关键是经常使用宇宙学的几种观测数据,比如Ⅰa型超新星、BAO、CMB声学半径等,基本上是宇宙几何和收缩历史方面的测量,这些数据自身还不够丰盛。

总的来说他的钻研是比拟无心义的,至少对目前公认的Λ CDM模型提出了应战。不过他的切实依然比拟初步,还不足多样性的观测数据来进一步验证,毕竟Λ CDM模型是南征北战的。当然提出新切实是个善报件,然而还得让“子弹”再飞一会。

搜狐科技:早在之前,Gupta还曾提出,宇宙的年龄或许为267亿岁,约为此前以为的两倍,对此您有什么认识?

巩岩: Gupta之所以预言宇宙是267亿岁,关键是可以解释JWST(詹姆斯·韦布空间望远镜)的高红移星系观测数据,这样能力有更长的期间让早期星系演变成更大的星系,由于依照如今星系演变切实,是没有足够长的期间演变出JWST观测的这么多高红移大星系的。

目前大少数观测关键针对宇宙较晚期间的星系,即离咱们比拟近的时刻,而只能以此推断早期星系的性质,所以对早期星系的性质并不十分了解。经过推断标明,绝大少数早期星系应该是比拟小且不规定的,但经过JWST的观测,发现早期星系好多都或许是较大的星系,这也就对现有的星系构成和演变切实提出了应战。所以他提出的切实参与了宇宙年龄,从而参与了星系演变的期间,因此在必定水平上可以处置这个纳闷。

但疑问就在于首先目前JWST的观测数据还有待进一步论证。由于目前JWST大少数观测数据基于测光观测,测光观测效率比拟高且观测深度比拟深,但缺陷在于星系的红移等性质很难确定。由于谱分辨率不够,没有方法观测到谱线从而精准确定红移等消息,有时或许会把低红移星系以为是高红移星系。

此外,JWST还有光谱观测,虽然光谱观测比拟准确,但光谱观测的疑问就是十分耗时,积分期间比拟长能力把光谱特色准确地探测进去。所以虽然如今JWST踊跃地展开光谱观测,但样本还是比拟少,而测光观测虽有少量样本但并不准确。因此还须要进一步的观测证认,特意是光谱观测的证认。

其次,即使JWST的观测是正确的,就是说确实存在高红移星系性质和演变与目前星系构成和演变切实不相符的状况,其实也是有多种切实可以来解释的,并不是只要Gupta传授提出的这一种切实。而且有些切实仿佛更为“靠谱”,而Gupta传授的切实只不过愈加“吸引眼球”。

搜狐科技:Gupta经过CCC+TL模型剖析以为宇宙中不须要暗物质,您能否定同他的这一观念?

巩岩: 我目前并不认同这个观念,至少还有很大的疑虑。最关键的要素是这个模型还比拟初步,不足进一步的观测数据允许。说瞎话不知道为什么这篇文章可以在这个阶段宣布,目前的论述仿佛还是太过便捷了,假设是我审稿或许还会让作者再加一些必要的探讨来撑持。

其实子弹星系团就是一个暗物质存在的比拟间接的证据,两个星系团正好高速相撞,经过弱引力透镜效应可以测量它们的质量中心,用X射线可以测量星系团内气体位置,发现与两个星系团的质量中心并不重合。

普通以为星系团中大少数的重子物质或许说普通的可见物质都集中在气体上,而气体位置和整个质量中心并不重合,这就说明存在一些看不见的物质,这些物质占了星系团质量的大少数,只不过它们不发光,没有收回X射线、可见光和其余波段的光,即很或许是暗物质。

搜狐科技:Gupta此前有几篇论文对暗物质的存在提出质疑,但这是第一篇提出宇宙暗物质不存在的论文,您觉得这能否为新的宇宙学模型提供了证据?能否为探求宇宙的基本属性开拓了新路径呢?

巩岩: 归根究竟这只不过是一个切实模型,其实相似的模型有很多,这个模型的一大动机或成效就是为了解释JWST早期星系观测为什么和目前星系切实不相符。

但目前学界更偏差于稍微修正一下星系构成演变切实就可以,由于观测数据和目前切实偏离状况并没有人们之前想的那么重大,甚至说可以在现有切实基础上把某些参数调大一些就能解释JWST的观测了。从这个意义过去说,他的切实只能算是一个幽默的探求。

搜狐科技:您可否谈谈目前关于暗物质的钻研到什么水平了,停顿如何?能否真的检测出了暗物质呢?

巩岩: 便捷来说如今还没有从试验上探测到暗物质粒子,只是从一些天文观测现象上判别或许有暗物质的存在。目前依据各种各样的宇宙学、天文学观测,一切证据都比拟偏差于冷暗物质的存在,这里“冷”的意思就是说速度相较于光速比拟慢。

当然探测暗物质的试验有许多,特意是探测暗物质关键候选者之一的弱相互作用大质量粒子,即WIMP。比如经常使用冷却晶体探测器、惰性气体闪动体探测器探测等,还有用大型粒子对撞机看看能否碰撞出暗物质粒子等,但经过三四十年的探测,还是没有间接的证据。

所以有许多迷信家转向到了对轴子暗物质的钻研上,比如间接探测太阳中心能否有或许发生轴子,启动轴子穿墙试验等。关键是应用轴子在强磁场下能转变成光子这一机制来启动探测,但目前来说还是没有探测到。

虽然如此,大少数宇宙学家还是比拟置信暗物质是存在的,由于它是解释宇宙多种现象的一个比拟便捷有效的手腕和假定。

搜狐科技:咱们国度能否也介入了对暗物质的探测试验呢?

巩岩: 是有的。比如像间接探测暗物质粒子的四川锦屏山地下试验室,清华大学和上海交通大学展开了协作名目,清华大学用的是高纯锗探测器,上海交通大学则经常使用液氙探测器启动钻研。

再比如咱们也在宇宙中启动了探测,中国迷信院常进院士就作为首席迷信家指导实施了“悟空”号暗物质粒子探测卫星名目,探测暗物质粒子或许会出现的一些湮灭或许衰变信号,探测和切实预言的普通能谱无心外的中央。

搜狐科技:您觉得宇宙能够有序收缩能否是由于有暗物质存在呢?假设没有暗物质又该如何维系?

巩岩: 宇宙大爆炸之后会有一团体造的惯性收缩,但由于宇宙中的物质有引力,所以物质过多的时刻就会把宇宙拉回来从而构成大坍缩,假设宇宙中的物质恰好处在一个不多不少的形态,那就会继续收缩下去。

假设宇宙中物质比拟少,引力就会比拟弱,那宇宙就会较为极速的收缩。但假设暗能量占主导的话,这就会发生一种斥力,宇宙就会减速收缩。

所以假设没有暗物质和暗能量,只要重子物质,那宇宙就会是一个开明的宇宙,宇宙中的物质太少没有方法管理速度,一下子就收缩进来了。

搜狐科技:您觉得假设这一钻研被证明,能否象征着宇宙大爆炸切实并不实用了?

巩岩: 假设从他这个切实登程,不思考切实对错,是不排挤宇宙大爆炸切实的。他的切实关键是能够让一些物理常数随期间出现变动,如光速和牛顿引力常数。就算没有暗物质和暗能量,只要重子物质,那也是须要宇宙大爆炸原初核分解发生适当的氢氦还有锂,进而构成这些大质量恒星,而后在恒星外部再降生更多的元素的,所以和宇宙大爆炸切实并不排挤。

搜狐科技:您觉得这一钻研结果为未来人类探测太空有什么协助?

巩岩: 这个钻研是一个幽默的探求和尝试,参与了人类对太空探求的猎奇心。咱们都知道规范宇宙学模型以为日常所见的重子物质只占宇宙中5%,宇宙中有95%的物品是未知的,而这其中包含25%的暗物质,还有70%的暗能量。这些切实都是人类基于目前观测的一些猜想,并没有被证明,关键看你更置信哪个。

但假设说有哪些协助,或许切实局部仅限于此,除了仰望星空,更须要脚虚浮地的致力,扎扎实实把技术做好,制作出愈加牢靠和精细的探测器来启动探测。

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