主题：【原创】漫谈暗物质 -- afar77

可是这有一个，纯粹逻辑上的问题：这样的星系是不稳定的。也就是说，你明天看到的星系会和今天看到的星系不一样。天文上来讲这不是太大的问题---反正这些变化都是要几百万年才能看出来的---可问题是，你愿意相信现在是如此特殊的一个时间点，所有的星系都正好处在这么一个从收缩变扩张的特殊状态，还是愿意相信这些星系是一个相对稳定的平衡状态呢？

复引力透镜是什么？

家园

用我的理解胡乱回答一下，欢迎专业人士评论一下

估计就是这样的。

爱因斯坦大牛说，大质量的东西可以改变光的行走方向。

普通的光学透镜是也可以改变光的行走方向。

这样在宇宙中间观察到光拐弯了的时候。不可能有人放一个大光学透镜在哪里，只可能是因为有大质量的东西在那儿。

复没有暗物质的话

家园

花谢解答。第二篇引力透镜图片我怎么分辨不出一星两像呢？

花

"螺旋星系"?

我记得小时候看到的说法都是"旋涡星系".现在改了?

复【原创】暗物质(3)

家园

给我回来！:{ ，有人给你送花啦。

复【原创】漫谈暗物质

家园

原来这里还有个坑，鲜花，再慢慢看。

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复【原创】漫谈暗物质

家园

【原创】暗物质(3.1)

接着讲称星系团重量的问题。

先讲讲上世纪三十年代的做法。那时候还没有哈博这样高精度的望远镜，背景星系也许能看到但是要找图像的扭曲那是不可能的了。不过也还有办法。第一个呢，还是牛顿先生的老办法：万有引力定律。星系可以作旋转曲线，星系团乱糟糟的没有整体的运动可是还是有个边不是？找星系团边上的星系们，拉出来拍照测红移算速度，然后带进公式算离心力---于是一个粗略的星系团质量就估计出来了。不准，不过也不要紧，算出来的质量有气体质量的10倍去，所以只要不是错的太离谱那么暗物质总还是得有的。

再讲严谨一点点的做法。这个要用到一个定理叫做virial theorem, 中文好像叫做位力定理吧。简单的表述是：

一个热平衡的引力约束的系统，系统的总动能是总势能绝对值的一半。

有了这个就可以了。如果把星系们看作系统里的粒子，那么星系的动能好测，直接一个一个红移量过来就好了。然后就是带入公式---两边的恒星质量约掉---剩下来一个星系团总质量------都是已经作熟了的东西。

另外一个更精确一点的方法呢，还是用这个位力定理，只不过对象改成了星际气体。早一点咱们不是在讲说星际气体会发射X射线么？除了量X射线的强度，顺便把温度也测量一下。从微观上讲，这个温度不就是星际气体的动能么？那好了，有了动能，就有了势能，列方程，消去....讲了太多次了。

方法很多，秤出来，星系团的总质量大概在气体质量的7到10倍，这多出来的部分么，就是暗物质了。

复给我回来！:{ ，有人给你送花啦。

家园

对不起了

爸妈签过了签证，接着就是一堆事情，买机票，找房子，看保险...于是工作就从"落后进度"变成"严重落后进度"了，最近一直在赶工

复【原创】漫谈暗物质

家园

【原创】暗物质(3.2)

接着讲暗物质。现在咱们已经知道一个星系团里头有多少暗物质了，那么，全宇宙里头呢？

最简单的办法，就是假设全宇宙里的物质都形成了星系团(这个差不多是正确的)，然后所有的星系团都差不多(这个么....)，那么把从某一个星系团测量出来的量放大到全宇宙，就差不多知道了。

要数宇宙中间有多少个星系团么？道也不用。有两个量可以帮我们计算。一个呢，还是光度/质量比。星系团的测量一下，宇宙的总光度弄起来比较麻烦，不过算算衰减遮挡啥的还是能从观测值算出来，除一下就有总质量了。另外一个是气体百分比，也就是一个星系团里气体占总质量的百分比---恒星里头那点点质量和气体质量比较起来只能算是个零头。然后宇宙中的气体总量可以从大爆炸理论里推出来，所以暗物质的总量也能算了。

公布暗物质总量以前，先讲点题外话。

其实暗物质总质量这个说法比较外行的，因为很长一段时间里天文学家对于宇宙到底有多大这个问题很没谱。所以说物质的多少一般都会讲物质的平均密度是多少。这个平均密度呢，又总是一个很小很小的量，每次都要说零点零零零零.....零几克每立方米也太麻烦了一点，所以就像说质量一般会用太阳质量一样，说密度也找个常用密度作标准好了。这个标准呢，找来找去，就找到闭合密度上了。

这个闭合密度呢，简单的说，就是宇宙中间需要多少物质才能让宇宙正好处在闭合和开放的边缘上。多一点物质呢，引力太强，宇宙膨胀到一定限度就会塌缩回来。少一点物质呢，引力太弱，宇宙会永远的膨胀下去。这个刚刚好的密度呢，可以用万有引力常数，哈博常数和光速很容易的算出来，是个常数，于是就被拿来作标准。讲宇宙中有多少东西一般都是讲它的密度是多少倍的闭合密度，或者说话简单一点的，就直接说它的密度是多少了。

宇宙中的总物质(包括暗物质和气体)呢，算出来的总量，一个方法给出0.24，一个方法给出0.36，只差了一半而已，不错不错。

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下面这张图呢，就是决定宇宙命运的经典：物质多一点则塌缩，少一点则发散，咱们正好处在中间....

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