在20世紀90年代早期，關于宇宙的擴張，有一件事是相當肯定的。足夠的能量密度可以阻止宇宙的膨脹和重新坍塌，而能量密度太小将無法讓宇宙停止膨脹，但随着時間的推移，引力肯定會讓宇宙膨脹減速。

圖解：從引力透鏡産生的效應，星系團CL0024 17内部被發現存在有一個暗物質圈，在這張哈勃太空望遠鏡像片裡以藍色顯示出來。

當然，宇宙膨脹的減速還沒有被觀測到，但理論上來說，膨脹速度必定會減慢。宇宙充滿了物質，萬有引力将所有物質拉到了一起。在1998年，哈勃太空望遠鏡（HST）對非常遙遠的超新星進行觀測，這些觀測表明，很久以前，宇宙的膨脹實際上比現在慢得多。

圖解：被暗物質包圍繞着的地球想像圖

所以宇宙的膨脹并沒有大家所想的那樣因為引力而減緩，而是一直在加速。沒有人預料到這一點，也沒有人知道如何解釋這個現象。

最終理論家提出了三種解釋。或許這是被愛因斯坦引力理論長期廢棄的結論，其中包括所謂的“宇宙常數”。或許因為有一些奇異的能量流體充斥在宇宙中。又或許是愛因斯坦的引力理論存在一些問題，而新的理論可能包括某種創造宇宙加速度的領域。理論家們仍然不知道正确的解釋是什麼，但他們給了這個解決方案一個名字，暗能量。

圖解：由大型強子對撞機中的緊湊μ子線圈得到的希格斯玻色子産生時的景象。它是通過衰變為強子噴流的質子與電子的碰撞形成的。

通過将宇宙成分的理論模型拟合到宇宙學觀察的組合中，科學家們給出了我們上文提到的成分，~68％暗能量，~27％暗物質，~5％正常物質。什麼是暗物質？

我們更确定暗物質不是什麼而非它是什麼。首先，它是黑暗的，這意味着它不是我們看到的恒星和行星的形式。觀測表明，宇宙中的可見物質太少，無法彌補觀測所需的27％。

圖解：今期與早期的宇宙質能分布餅圖

其次，它不是正常物質的暗雲形式，物質由稱為重子的粒子組成。我們能知道這一點，是因為我們可以通過吸收穿過重子雲的輻射來探測重子雲。第三，暗物質不是反物質，因為我們沒有看到反物質與物質湮滅時産生的獨特伽馬射線。最後，我們可以根據我們看到引力透鏡現象的多少排除大型星系般大小的黑洞。

高濃度的物質會使遠離物體的光線通過其附近時發生彎曲，但我們沒有觀測到足夠的透鏡現象來表明這些天體構成了所需的25%的暗物質。

圖解：Abell 2744：潘多拉星團揭曉

在Abell 2744的新合成圖像中捕獲了有史以來星系團之間最複雜和最引人注目的碰撞之一。圖中藍色部分顯示了全部質量瘤（主要是暗物質）的分布。

然而，在這一點上，暗物質還有其他可能的解釋。暗物質可能由完全被束縛在褐矮星或小而稠密的重元素塊中的重子物質組成。這種可能性被稱為大質量緻密暈天體或“MACHOs”。但最常見的觀點是，暗物質根本不是重子，而是由其他更奇特的粒子組成，如軸子或WIMPS（大質量弱相互作用粒子）。

圖解：暗物質在Oddball 星系中消失

研究人員驚訝地發現在NGC 1052-DF2星系中大部分（如果不是全部的話）暗物質都缺失了。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. nasa-孟冬

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