Hvordan ved vi, at mørkt stof eksisterer?

1. Galaktisk rotationskurve:Galaksens rotationskurve blev observeret at være forskellig fra den forventede omløbshastighed. Stjerner i galaksernes ydre rækker bevæger sig hurtigere end beregnet baseret på synligt stof, hvilket tyder på, at der ud over synligt stof er yderligere stof, kaldet mørkt stof, der giver yderligere tyngdekraft.

2. Gravitationslinser af galaksehobe:Når lys rejser fra fjerne galakser til Jorden, passerer det gennem galaksehobe. Massen af ​​en galaksehob bøjer lys, som en linse, et fænomen kaldet gravitationslinser. Ved at observere gravitationslinserne af galaksehobe kan astronomer udlede massen af ​​mørkt stof i hoben.

3. Kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling:Den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling er den resterende efterglød fra Big Bang. Den giver vigtig information om det tidlige univers. Ved at analysere anisotropien af ​​den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling kan astronomer udlede fordelingen og tætheden af ​​mørkt stof i universet.

4. Svag linsemåling:Svag linsemåling er en teknologi til at detektere mørkt stof. Den er baseret på princippet om gravitationslinser, men måler den svage gravitationelle linseeffekt. Ved at lave målinger med svag linse af lys fra et stort antal galakser kan astronomer få information om fordelingen af ​​mørkt stof.

5. Røntgenobservationer:I galaksehobe og galakser kan røntgenobservationer afsløre fordelingen af ​​varm gas. Ved at analysere varm gass bevægelse og temperatur kan astronomer udlede massen af ​​mørkt stof i galaksehobe og galakser.

Generelt, selvom mørkt stof i sig selv er usynligt, kan astronomer udlede eksistensen og fordelingen af ​​mørkt stof gennem dets gravitationseffekt på synligt stof.