在20世紀(jì)90年代早期，關(guān)于宇宙的擴(kuò)張，有一件事是相當(dāng)肯定的。足夠的能量密度可以阻止宇宙的膨脹和重新坍塌，而能量密度太小將無(wú)法讓宇宙停止膨脹，但隨著時(shí)間的推移，引力肯定會(huì)讓宇宙膨脹減速。
圖解：從引力透鏡產(chǎn)生的效應(yīng)，星系團(tuán)CL0024+17內(nèi)部被發(fā)現(xiàn)存在有一個(gè)暗物質(zhì)圈，在這張哈勃太空望遠(yuǎn)鏡像片里以藍(lán)色顯示出來(lái)。
當(dāng)然，宇宙膨脹的減速還沒(méi)有被觀測(cè)到，但理論上來(lái)說(shuō)，膨脹速度必定會(huì)減慢。宇宙充滿了物質(zhì)，萬(wàn)有引力將所有物質(zhì)拉到了一起。在1998年，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（HST）對(duì)非常遙遠(yuǎn)的超新星進(jìn)行觀測(cè)，這些觀測(cè)表明，很久以前，宇宙的膨脹實(shí)際上比現(xiàn)在慢得多。
圖解：被暗物質(zhì)包圍繞著的地球想像圖
所以宇宙的膨脹并沒(méi)有大家所想的那樣因?yàn)橐Χ鴾p緩，而是一直在加速。沒(méi)有人預(yù)料到這一點(diǎn)，也沒(méi)有人知道如何解釋這個(gè)現(xiàn)象。
最終理論家提出了三種解釋?；蛟S這是被愛因斯坦引力理論長(zhǎng)期廢棄的結(jié)論，其中包括所謂的“宇宙常數(shù)”?；蛟S因?yàn)橛幸恍┢娈惖哪芰苛黧w充斥在宇宙中。又或許是愛因斯坦的引力理論存在一些問(wèn)題，而新的理論可能包括某種創(chuàng)造宇宙加速度的領(lǐng)域。理論家們?nèi)匀徊恢勒_的解釋是什么，但他們給了這個(gè)解決方案一個(gè)名字，暗能量。
圖解：由大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中的緊湊μ子線圈得到的希格斯玻色子產(chǎn)生時(shí)的景象。它是通過(guò)衰變?yōu)閺?qiáng)子噴流的質(zhì)子與電子的碰撞形成的。
通過(guò)將宇宙成分的理論模型擬合到宇宙學(xué)觀察的組合中，科學(xué)家們給出了我們上文提到的成分，~68％暗能量，~27％暗物質(zhì)，~5％正常物質(zhì)。什么是暗物質(zhì)？
我們更確定暗物質(zhì)不是什么而非它是什么。首先，它是黑暗的，這意味著它不是我們看到的恒星和行星的形式。觀測(cè)表明，宇宙中的可見物質(zhì)太少，無(wú)法彌補(bǔ)觀測(cè)所需的27％。
圖解：今期與早期的宇宙質(zhì)能分布餅圖
其次，它不是正常物質(zhì)的暗云形式，物質(zhì)由稱為重子的粒子組成。我們能知道這一點(diǎn)，是因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)吸收穿過(guò)重子云的輻射來(lái)探測(cè)重子云。第三，暗物質(zhì)不是反物質(zhì)，因?yàn)槲覀儧](méi)有看到反物質(zhì)與物質(zhì)湮滅時(shí)產(chǎn)生的獨(dú)特伽馬射線。最后，我們可以根據(jù)我們看到引力透鏡現(xiàn)象的多少排除大型星系般大小的黑洞。
高濃度的物質(zhì)會(huì)使遠(yuǎn)離物體的光線通過(guò)其附近時(shí)發(fā)生彎曲，但我們沒(méi)有觀測(cè)到足夠的透鏡現(xiàn)象來(lái)表明這些天體構(gòu)成了所需的25%的暗物質(zhì)。
圖解：Abell 2744：潘多拉星團(tuán)揭曉
在Abell 2744的新合成圖像中捕獲了有史以來(lái)星系團(tuán)之間最復(fù)雜和最引人注目的碰撞之一。圖中藍(lán)色部分顯示了全部質(zhì)量瘤（主要是暗物質(zhì)）的分布。
然而，在這一點(diǎn)上，暗物質(zhì)還有其他可能的解釋。暗物質(zhì)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(zhì)組成。這種可能性被稱為大質(zhì)量致密暈天體或“MACHOs”。但最常見的觀點(diǎn)是，暗物質(zhì)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(zhì)量弱相互作用粒子）。
圖解：暗物質(zhì)在Oddball 星系中消失
研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)在NGC 1052-DF2星系中大部分（如果不是全部的話）暗物質(zhì)都缺失了。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. nasa-孟冬
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