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天文学家对中子星进行扫描以寻找被称为轴子的暗物质粒子信号

时间:2023-08-11来源:网络作者:小白

天文学家对中子星进行扫描以寻找被称为轴子的暗物质粒子信号


天文学家对中子星进行扫描以寻找被称为轴子的暗物质粒子信号


天文学家对中子星进行扫描以寻找被称为轴子的暗物质粒子信号


据cnBeta:外媒报道,虽然暗物质的数量被认为是普通物质的五倍,但令人沮丧的是它们很难捉摸。但如果你知道去哪里看的话也许会找到发现它们的办法,现在天文学家已经对中子星进行了扫描以寻找一种被称为轴子的暗物质粒子的信号。几十年的天文观测让科学家们得出结论:宇宙充满了很大的、看不见的粒子。


这种“黑暗”物质不会发出光或反射光,但它通过其对太阳和宇宙岛极强的引力效应使其存在得以为人们所知。


直接探测暗物质粒子被认为是物理学的圣杯,但很显然,找到一种“看不见的”物质绝非易事。更困难的是,人类对暗物质知之甚少--暗物质可以是任意数量的假想粒子如超重引力子、惰性中微子、暗光子或大质量弱相互作用粒子(WIMP),每一种都有其自己的特性。


一个特别有希望的候选是轴子。如果它们存在,其被认为是非常轻、带有中性电荷并以波的形式漂浮在宇宙中。但最让人兴奋的是,跟其他候选粒子不同的是,轴子偶尔也会通过引力以外的力跟普通物质发生相互作用--也就是电磁力。


过去曾有实验试图探测在特定条件下产生电场或磁场的轴子,或通过影响带电中子的自旋来探测轴子。但在这项新研究中,研究人员将目光从实验室转向了太阳。


对于轴子的另一个预测性质是,当它们遇到强电磁场时,它们有时会自发地转化为光子--一种很容易被检测到的光粒子。


中子星拥有宇宙中最强的磁场,它们很大的质量应该会吸引大量的轴子。因此,研究人员推断,这些物体将是扫描轴子转化为光子的完美场所。


这种转换有望在特定频率产生超窄的无线电波峰值,这取决于轴子的质量。团队分析了来自两个射电望远镜----位于美国的Robert C. Byrd Green Bank望远镜和位于德国的数据望远镜的数据,他们对附近的两颗中子星进行了观察并对银河系中心展开了更广泛的扫描。研究人员在这些地点采集了1GHz左右的无线电频率,这是预期由质量在5到11微电子伏特之间的轴子产生的范围。但他们没有发现这样的信号。


然而一个零结果并不是一个失败--它允许研究人员排除存在于这个质量范围内的轴子。随着越来越多不同类型的实验来寻找具有不同质量和性质的候选者,每一次实验都可能让我们人类更接近答案。

宇宙存在暗恒星和暗行星?暗生命或活在暗物质世界与我们近在咫尺

宇宙当中是存在暗恒星和暗行星的,但并没有确凿的证据证明存在暗生命或者暗物质世界。但科学家们对于暗生命和暗物质的探索一直在进行当中。暗恒星和暗行星在2008年,美国的科学家们发现了两颗恒星,它们的亮度非常之暗,只有太阳亮度的百万分之一。这两颗恒星被称为暗恒星。顾名思义,暗行星的亮度也非常之暗,目前发现的暗行星距离太阳非常之遥远。暗物质和暗生命自人类开辟航空航天事业以来,就一直在通过直接探测、间接探测以及对撞机探测等探测手段探测暗物质的存在。暗物质指的是一种由惰性中微子、轴子以及多种粒子所构成的不可见的物质,它也如同暗行星和暗恒星一般存在于宇宙当中。目前它只是一种理论上的东西,但根据理论的分析,暗物质承载着中枢的作用,如果没有暗物质的存在,宇宙很可能会分崩离析。如果存在暗物质,那么暗生命的存在也是极有可能的。暗物质于暗生命而言就如同地球于人类,二者之间相互依靠,紧密连接,不可分离。暗生命世界目前,人类已知的宇宙世界是一个浩瀚无垠的宇宙世界,如果通过科学手段探测出暗物质以及暗生命,就很可能衍生出一个暗宇宙。如同人类生存在地球当中一样,暗生命和暗物质也同样构成了暗宇宙的存在。或许这些物质目前已经存在,但人类的科技手段达不到可以探测出来它们的水平;如果它们真的存在,是否能够对人类的生命造成威胁,是否会对地球展开攻击,这一切都不得而知。探索的道路道阻且长,我们还需要继续努力。

太阳系中的神奇行星——水星

水星是太阳系中离太阳最近的行星,它是一个颗充满神奇且相对来说比较少为人所知的岩石行星。以下是一些关于水星的详细信息:名称和发现。水星以古罗马神话中的快速之神--墨丘利 Mercury命名,这是因为它在天空中的移动速度非常快,尽管在历史就已经被发现,但直到望远镜的出现后,科学家们才开始更详细地研究这颗神奇的行星。·物理特性:直径:水星的直径约为4880公里,大约是地球直径的38%。质量与重力:水星的质量约为地球的5.5%,其表面重力是地球的约38%。表面特征:水星表面密布着撞击坑,这些坑痕清晰地记录了太阳系早期古代。由于它没有显著的大气层,这些撞击坑千百万年来几乎未改变。水星还存在着象岭般起伏的地形,假设为曾经地壳冷却和收缩时形成的。·轨道与自转:轨道周期:水星围绕太阳公转的周期约为88地球日。自转周期:水星的自转周期为59地球日,这意味着水星的一天May20 从一个日出到下一个日出等于176地球日。·轨道离心率:水星的轨道是太阳系中最不圆的,它的轨道离心率为0.2056。·温度:由于水星几乎没有大气保温,其温度变化极其极端,在阳光直射面上温度可以高达430C,而在晚上或永久阴影区温度则可以降至-180C。·大气与磁场:大气层:水星有一层非常薄的大气层,重要由氧、钠、氢、氦和钾组成,这些气体可能是由太阳辐射从岩石表面敲打出来的或者来自彗星的撞击。磁场:水星拥有内部产生的磁场,尽管它的强度只有地球的1%左右,这项发现对了解行星核心的动力学至关主要。·探测古代:多个航天器曾经探测过水星,其中最著名的是NASA的水手10号 Mariner10和信使号 MESSENGER,它们在1974-1975年和2008-2015年区别访问了这颗行星并提供了大量主要数据。ESA 欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构 JAXA合作的贝皮哥伦布号 JAXA、 BepiColombo也在2018年发射,计划在2025年抵达水星进行详细的研究。水星的极端条件及其离太阳的近距离,使得它既是科学家研究的热门对象,同时也意味着要到达轨道运行和登陆这颗行星面临着很大的技术挑战。它的神奇性和对地球科学贡献的潜力,使水星成为太阳系中研究的宝贵资产。
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