探寻银晕暗物质的一个可能方案

依据星系自转曲线,对银河系旋转速度曲线进行合理外推,并应用引力势理论,得到银河系质量分布及外围的密度分布．结合 Ｂａｈｃａｌｌ和 Ｓｏｎｅｉｒａ 假设的密度模型,求出银河系外围的质量,即可能的暗物质质量．同时,对密度分布曲线内推,求出可视部分可能存在的暗物质质量．用这种方法得到的暗物质晕的质量,在误差范围内与前一种结果相符,说明用这个方案估算银河系暗物质晕的质量是可行的     

探寻银晕暗物质的一个可能方案

依据星系自转曲线，对银河系旋转速度曲线进行合理外推，并应用引力势理论，得到银河系质量分布及外围的密度分布，结合Ｂａｈｃａｌｌ和Ｓｏｎｅｉｒａ假设的密度模型，求出银河系外围的质量，即可能的暗物质质量，同时，对密度分布曲线内推，求出可视部分可能存在的暗物质质量，用这种方法得到的暗物质晕的质量，在误差内与前一种结果相符，说明用这个方案估算银河纱暗物质晕的质量是可行的。     

星系与子暗晕的统计联系

伴随N体数值模拟精度的不断提高,不仅暗物质晕的成长历史可以被追踪,位于暗物质晕势场中的子暗晕的成长历史也能够被追踪.与暗物质晕相比,子暗晕和星系的关联更为紧密.由此发展出一系列以子暗晕为基础的研究星系与子暗晕统计联系的研究工作.这类方法介于传统的暗晕占据分布模型和星系形成半解析模型之间.星系的位置和速度通过追踪数值模拟中的子暗晕的轨道和并合历史来预言.星系的物理性质如恒星成分质量、光度、颜色等由统计的参数化模型和其所在暗晕/子暗晕的性质直接联系起来,而并不通过模拟具体的恒星形成以及反馈等过程确定.本文总结并介绍这类星系与子暗晕的统计联系的方法,举例说明典型模型的建立过程,并指出星系-子暗晕关联模型的优势和应用时需要注意的问题.     

非尺度无关谱宇宙学模型的强引力透镜效应

在一个空间平坦具有非尺度无光谱的暗能量加暗物质宇宙学模型下(RSI-∧CDM),计算了强引力透镜分离角的概率.结果表明,与标准的幂律谱指数的暗能量加暗物质宇宙学模型(PL-∧CDM)相比,在小于4"的分离角尺度上,RSI-∧CDM模型抑制了分离角的透镜概率.     

具有黏滞性的相互作用Sharma-Mittal全息暗能量模型的宇宙学演化

深入研究了具有黏滞性的相互作用Sharma-Mittal全息暗能量(SM HDE)模型的宇宙学演化和几何诊断.具体地,在平坦的FRW宇宙中,通过选取暗能量和暗物质之间的相互作用项分别为Q1=3b2 Hρde和Q2=3b2 Hρdeρdm/(ρde+ρdm),讨论了不具有黏滞性、仅暗能量具有黏滞性和仅暗物质具有黏滞性这3...     

观测宇宙学的一些新进展

系统介绍了观测宇宙学和其最新进展,包括观测手段和哈勃常数和宇宙的年龄、宇宙的暗物质、暗能量、背景辐射、大尺度结构、元素丰度、活动星系核、中微子、γ暴等热点问题,并提出了观测宇宙学存在的问题和挑战.     

星系空间取向的理论和观测研究

星系在空间的分布并非随机,在不同的尺度上呈现不同的排列特征.在星系和星系团等中小尺度上,卫星星系的分布倾向于分布在中央星系的主轴方向上.在大尺度上,中央星系的主轴倾向于指向大尺度的物质分布,如平行于大尺度的纤维结构.在更大尺度上,星系的主轴之间也有一定的取向关联.此外,星系的角动量也与大尺度物质分布有一定的关联.本文将回顾星系空间取向的相关理论和观测研究的进展,指出小尺度上星系的空间各项异性主要是由非球对称的暗物质晕决定的,与大尺度物质分布的相关性正是冷暗物质模型下结构形成的典型特征,研究星系在不同尺度上的各项异性分布有利于理解星系形成物理和限制暗物质、暗能量模型.     

暗能量

最近的宇宙学观测表明,人类熟悉的原子物质(重子物质)只占宇宙总能量的4%左右,而剩下的能量成分都是看不见的暗物质和暗能量,其中暗物质占23%,暗能量占73%.当前,暗物质和暗能量的起源和物理本质都不清楚,揭开它们的神秘本质是现代基础科学所面临的最大挑战之一.暗物质虽然神秘,但是它所产生的引力是和原子物质一样的正常引力.而暗能量就不同了,它更加神秘莫测,它产生的引力实际上是一种排斥力.正是由于暗能量的排斥力的驱动,我们的宇宙现在正在加速膨胀.暗能量在当前的物理学理论框架下面临着严重的问题.实际上,它的物理本性和量子引力理论有着深刻的联系.因此,暗能量的理论研究将为自下而上地建立一个完整的量子引力理论提供重要的线索.在简要论述了与暗能量相关的各种问题来龙去脉的基础上,描述了这个领域的概况.     

首次绘制出宇宙暗物质分布图

借助哈勃太空望远镜和计算机模拟技术，美国一个研究小组首次绘制出两个星系簇中宇宙暗物质的分布。分布图支持了关于暗物质的理论假设。暗物质（包括暗能量）被认为是宇宙研究中最具挑战性的谜题，它代表了宇宙中90％以上的物质含量，而我们可见的世界只占宇宙物质的10％不到。暗物质无法直接观测，却能干扰星体发出的光波或引力等，其存在能被明显感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但还没有得到足够的验证。     

暗物质研究述评

近年来的天文观测表明,宇宙中只有约5%的物质是我们所了解的重子物质,其余约25%是暗物质,约70%是暗能量。暗物质和暗能量已成为现代科学中最重要的问题之一。介绍了当前暗物质研究的进展。     

寻找宇宙中的暗物质

宇宙中存在暗物质已经得到大量天文观测的证实,但关于暗物质粒子的本质我们仍旧一无所知。为了理解暗物质的性质,许多暗物质探测实验正在展开。直接探测实验探测的是暗物质粒子与探测器物质碰撞所留下的信号,而间接探测实验则寻找暗物质湮灭的产物,如高能伽马射线、高能中微子、正电子和反质子等。理解暗物质所产生的这些信号需要我们了解暗物质的微观粒子的性质,同时也需要了解暗物质在星系或星系团中的分布形式等宏观性质。随着更大规模、更高灵敏度的实验不断投入运行,暗物质之谜有可能在不久的将来得以破解。     

暗物质之迷

由星系团的运行速度观测而推测出来的宇宙中含有大量暗物质的理论似乎获得了大部分物理学界和天文学界的人的认同。而我却不认同此理论,因为事实上并不存大大量的暗物质,只要将整个星系的各个恒星对星系边沿的恒星的万有引力重新逐个计算并统计引力效应就能得到边沿恒星绕行所需要的引力值。使得万有引力的增大的原因在于临边陡增效应和力桥效应,并由此提出了万有引力新的表述。     

Dark matter maps reveal cosmic scaffolding

Ordinary baryonic particles (such as protons and neutrons) account for only one-sixth of the total matter in the Universe. The remainder is a mysterious 'dark matter' component, which does not interact via electromagnetism and thus neither emits nor reflects light. As dark matter cannot be seen directly using traditional observations, very little is currently known about its properties. It does interact via gravity, and is most effectively probed through gravitational lensing: the deflection of light from distant galaxies by the gravitational attraction of foreground mass concentrations. This is a purely geometrical effect that is free of astrophysical assumptions and sensitive to all matter--whether baryonic or dark. Here we show high-fidelity maps of the large-scale distribution of dark matter, resolved in both angle and depth. We find a loose network of filaments, growing over time, which intersect in massive structures at the locations of clusters of galaxies. Our results are consistent with predictions of gravitationally induced structure formation, in which the initial, smooth distribution of dark matter collapses into filaments then into clusters, forming a gravitational scaffold into which gas can accumulate, and stars can be built.     

具有奇异物质与暗能量作用的宇宙模型

研究了具有奇异物质与暗能量作用的4维宇宙模型,获得了一些新的宇宙解,这些解可用于解释宇宙加速膨胀;采用天文观测数据确定宇宙中物质与暗能量比例,此外,还根据观测数据估计了宇宙年龄.     

万有引力源自暗能量的假说

暗能量充斥在宇宙内所有空间。暗能量和物质作用后在物体周围形成能量负压场。物体间相互处在对方的能量负压场中,从而引发物体两侧的能量压力差导致物体互相靠近的运动趋势,致使万有引力的形成。     

暗物质的自然现象和成因机理探析

暗物质粒子产生于宇宙大爆炸,它是由一个兆子和两个次能子合成的独立兆子系。由这种兆子系在本体贝粒子流循环输入或输出的增益过程中构成的五维弥散态络合物,就是暗物质又称暗物质云。暗物质云具有质量、引力,但与磁和光均不发生反应。它只能存在于物质态的负引力空间(惰性空间,第五维空间),并与所在宇宙单元区按相同轨迹运动。在单元区中,显物质和暗物质所占的比例大体相同,两者之间通过能量辐射、爆炸的形式实现质量互为转换。地球与具有阻光特性的暗物质云团在相互运动中相遇,应是冰河期的成因之一,这会给地球生态带来毁灭性的破坏。暗物质中蕴含着巨大的能量。对暗物质这一自然存在如何避害趋利是科技界应该考虑的问题。     

Detection of weak gravitational lensing distortions of distant galaxies by cosmic dark matter at large scales

Most of the matter in the Universe is not luminous, and can be observed only through its gravitational influence on the appearance of luminous matter. Weak gravitational lensing is a technique that uses the distortions of the images of distant galaxies as a tracer of dark matter: such distortions are induced as the light passes through large-scale distributions of dark matter in the foreground. The patterns of the induced distortions reflect the density of mass along the line of sight and its distribution, and the resulting 'cosmic shear' can be used to distinguish between alternative cosmologies. But previous attempts to measure this effect have been inconclusive. Here we report the detection of cosmic shear on angular scales of up to half a degree using 145,000 galaxies and along three separate lines of sight. We find that the dark matter is distributed in a manner consistent with either an open universe, or a flat universe that is dominated by a cosmological constant. Our results are inconsistent with the standard cold-dark-matter model.     

The removal of cusps from galaxy centres by stellar feedback in the early Universe

The standard cosmological model, now strongly constrained by direct observations of the Universe at early epochs, is very successful in describing the evolution of structure on large and intermediate scales. Unfortunately, serious contradictions remain on smaller, galactic scales. Among the main small-scale problems is a significant and persistent discrepancy between observations of nearby galaxies, which imply that galactic dark matter haloes have a density profile with a flat core, and the cosmological model, which predicts that the haloes should have divergent density (a cusp) at the centre. Here we report numerical simulations that show that random bulk motions of gas in small primordial galaxies, of the magnitude expected in these systems, will result in a flattening of the central dark matter cusp on relatively short timescales (approximately 10(8) years). Gas bulk motions in early galaxies are driven by supernova explosions that result from ongoing star formation. Our mechanism is general, and would have operated in all star-forming galaxies at redshifts z > or = 10. Once removed, the cusp cannot be reintroduced during the subsequent mergers involved in the build-up of larger galaxies. As a consequence, in the present Universe both small and large galaxies would have flat dark matter core density profiles, in agreement with observations.