據(jù)包括加州大學(xué)歐文分校在內(nèi)的研究人員稱，天文學(xué)家的計(jì)算機(jī)模擬支持暗物質(zhì)存在的觀點(diǎn)。暗物質(zhì)是一種還沒(méi)有人直接探測(cè)到的物質(zhì)，但許多物理學(xué)家認(rèn)為它一定存在，可以解釋可觀測(cè)宇宙的幾個(gè)方面。

這項(xiàng)工作解決了天體物理學(xué)中的一個(gè)基本爭(zhēng)論——是否需要存在不可見(jiàn)的暗物質(zhì)來(lái)解釋宇宙是如何運(yùn)作的，或者物理學(xué)家是否可以僅僅根據(jù)我們可以直接觀察到的物質(zhì)來(lái)解釋事物是如何運(yùn)作的?目前，許多物理學(xué)家認(rèn)為必須存在類似暗物質(zhì)的東西來(lái)解釋恒星和星系的運(yùn)動(dòng)。

“我們的論文展示了我們?nèi)绾问褂谜鎸?shí)的，觀察到的關(guān)系作為基礎(chǔ)來(lái)測(cè)試兩種不同的模型來(lái)描述宇宙，”弗朗西斯科·梅爾卡多說(shuō)，他是加州大學(xué)歐文分校物理與天文學(xué)系的第一作者，也是最近的博士研究生，現(xiàn)在是波莫納學(xué)院的博士后學(xué)者。“我們提出了一個(gè)強(qiáng)有力的測(cè)試來(lái)區(qū)分這兩種模型。”

該測(cè)試包括運(yùn)行計(jì)算機(jī)模擬兩種類型的物質(zhì)——正常和黑暗——來(lái)解釋在真實(shí)星系中測(cè)量到的有趣特征的存在。研究小組在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上報(bào)告了他們的研究結(jié)果。

梅爾卡多說(shuō)，研究小組發(fā)現(xiàn)的星系特征“預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)在有暗物質(zhì)的宇宙中，但在沒(méi)有暗物質(zhì)的宇宙中很難解釋”。“我們證明了這些特征出現(xiàn)在許多真實(shí)星系的觀測(cè)中。如果我們從表面上看這些數(shù)據(jù)，這就重申了暗物質(zhì)模型最能描述我們所生活的宇宙的地位?！?/p>

梅爾卡多指出，這些特征描述了星系中恒星和氣體運(yùn)動(dòng)的模式，似乎只有在有暗物質(zhì)的宇宙中才有可能。

UCI物理學(xué)教授、UCI物理科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)詹姆斯·布洛克(James Bullock)說(shuō):“觀測(cè)到的星系似乎遵循著我們看到的物質(zhì)和我們探測(cè)到的推斷暗物質(zhì)之間的緊密關(guān)系，以至于一些人認(rèn)為，我們所謂的暗物質(zhì)實(shí)際上是我們的引力理論是錯(cuò)誤的證據(jù)?！薄拔覀兯故镜氖牵滴镔|(zhì)不僅可以預(yù)測(cè)這種關(guān)系，而且對(duì)于許多星系來(lái)說(shuō)，它可以比修正引力更自然地解釋我們所看到的東西。我更加確信暗物質(zhì)是正確的模型?！?/p>

這些特征也出現(xiàn)在無(wú)暗物質(zhì)宇宙支持者的觀測(cè)中。波莫納學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)副教授、合著者豪爾赫·莫雷諾(Jorge Moreno)說(shuō):“我們研究的觀測(cè)結(jié)果——也就是我們發(fā)現(xiàn)這些特征的觀測(cè)結(jié)果——是由無(wú)暗物質(zhì)理論的擁護(hù)者進(jìn)行的?！薄氨M管它們明顯存在，但該社區(qū)對(duì)這些特征幾乎沒(méi)有進(jìn)行任何分析。只有像我們這樣的人，研究普通物質(zhì)和暗物質(zhì)的科學(xué)家，才能開(kāi)始對(duì)話?！?/p>

莫雷諾補(bǔ)充說(shuō)，他希望在這項(xiàng)研究之后，他的研究界會(huì)有爭(zhēng)論，但可能會(huì)有共同立場(chǎng)的空間，因?yàn)檠芯啃〗M還發(fā)現(xiàn)，這些特征只有在宇宙中同時(shí)存在暗物質(zhì)和正常物質(zhì)的情況下才會(huì)出現(xiàn)。

莫雷諾說(shuō):“隨著恒星的誕生和死亡，它們爆炸成超新星，這可以塑造星系的中心，自然地解釋了這些特征的存在?！薄昂?jiǎn)單地說(shuō)，我們?cè)谟^測(cè)中檢查的特征既需要暗物質(zhì)的存在，也需要正常物質(zhì)物理學(xué)的結(jié)合?！?/p>

梅爾卡多解釋說(shuō)，既然宇宙的暗物質(zhì)模型似乎是主要的，下一步就是看看它是否在暗物質(zhì)宇宙中保持一致。

梅爾卡多說(shuō):“看看我們是否可以用同樣的關(guān)系來(lái)區(qū)分不同的暗物質(zhì)模型，這將是很有趣的?！薄傲私膺@種關(guān)系在不同的暗物質(zhì)模型下是如何變化的，可以幫助我們限制暗物質(zhì)本身的特性?！?/p>