环球观速讯丨如果将宇宙比作鱼缸，暗物质就是里面的水，暗物质的本质是什么？

在一个水质清澈的鱼缸之中，你可以看到任何东西，鱼、造景、水草等等，而唯一看不到的就是水。

这是一件很有趣的事情，水在鱼缸之中可谓无处不在，但我们就是看不到它，如果我们将宇宙比作这个鱼缸，那么暗物质就是这里面的水了。暗物质是什么？我们的宇宙是由物质所构成的，但这里所说的“物质”并不单指那些我们可以观测到的物质，很可能还包括了另一类看不见的物质，也就是暗物质，而且就总量来讲，暗物质很可能要比物质多得多。

“暗物质”这个名字可以说是起得非常贴切。

(资料图片)

物质之所以可见，是因为物质可以反射光，而暗物质的特点就是本身不发光，同时也不能吸收或反射光，所以它是完全不可见的。那么问题来了，既然暗物质是完全不可见的，我们又如何能够确认它的存在呢？确认暗物质的存在主要依靠的是物质之间的引力作用。任何具有质量的物质之间都具有相互的引力作用，暗物质自然也不例外，所以暗物质的广泛存在必然会影响到天体、乃至星系的行为。

科学家们观测到的很多天体以及星系的运动方式都与估算结果存在差异，而导致这种差异出现的原因很可能是因为存在着某种不可见的物质产生了引力影响。

当然，这也只是猜测，那么如何能够确认暗物质的存在呢？要想确认暗物质的存在，就必须要弄清楚暗物质到底是什么，也就是揭开暗物质的本质。科学家们普遍认为暗物质就是某种未知的基本粒子，在这一点上是不存在争议的，至于这种基本粒子到底是什么，目前还一无所知，因为迄今为止所有关于暗物质粒子的探测都以失败告终了。

现在关于暗物质本质的猜想主要有两种，一种认为暗物质是一种弱相互作用大质量粒子，另一种则认为暗物质粒子是一种被称为“轴子”的假想粒子。

这两种猜想存在着极大的差异，前者认为暗物质粒子是一种只能通过引力发生相互作用的大质量基本粒子，它的质量至少在质子的10倍以上。而后者则认为轴子是一种很轻的基本粒子，甚至比已知的最轻的基本粒子还要轻得多，它在空间中以波的形式传播。

长久以来，人们无法在这两种猜想之中决出高下，但近来的一些研究却使天平偏向了轴子。

引力的本质是一种几何效应，它会使周围的时空发生弯曲，这一点在大质量的物质周围十分明显，比如星系。星系的周围存在着明显的时空弯曲，这一点通过观测遥远星系周围的光便可以确认，而天文学家们通过不断观测发现，遥远星系周围的时空曲率是褶皱的，这一点恰好符合了轴子的猜想。因为如果暗物质是一种弱相互作用大质量粒子，那么星系周围的时空曲率就应该是平滑的。

香港大学的Alfred Amruth和他的研究团队也找到了类似的天体物理学证据。

Amruth和他的团队关注了一个编号为HS 0810+2554的椭圆星系，该星系的光在到达地球之前会先经过另一个星系，所以它的图像会因为引力透镜效应而发生畸变，通过对畸变程度的建模计算，Amruth发现如果暗物质是由轴子组成的，那么该星系的光会出现混乱的路径传播，而实际观测结果恰好与这一结论相符合，这进一步坚定了暗物质是由轴子组成的。当然，目前的研究还不足以对暗物质的本质下确切的结论。想要窥探暗物质的本质以及确认它的存在还有很长的路要走。

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