暗物质：恐龙灭绝的幕后黑手？

6500万年前，地球上的生物大规模灭绝，这导致了当时地球霸主恐龙的灭绝。至于灭绝的原因，最广为接受的理论是“陨石撞击理论”:一颗小行星撞击地球，导致地球气候剧烈变化，杀死包括恐龙在内的许多生物。6500万年前，地球上的生物大规模灭绝，这导致了当时地球霸主恐龙的灭绝。至于灭绝的原因，最广为接受的理论是“陨石撞击理论”:一颗小行星撞击地球，导致地球气候剧烈变化，杀死包括恐龙在内的许多生物。

过去的研究表明，小行星撞击地球的规律遵循了大约3500万年的时间。过去，一些科学家认为这是因为太阳有一个未被发现的同伴“复仇女神”，它周期性地扰乱奥尔特云，干扰彗星的轨道，导致数百万颗彗星进入太阳系内部，从而增加了地球被击中的机会。然而，到目前为止还没有证据证明这颗红矮星的存在。

2014年4月20日，哈佛大学的科学家在《物理评论快报》上发表了一篇论文，提出了一个新理论:暗物质，一种神秘的力量，可能是将这颗“死星”推向地球的幕后推手。

两位理论物理学家丽莎·蓝道尔和马修·里斯认为，暗物质在银河系中心形成了一个薄而致密的圆盘结构，厚度为35光年，密度为每平方光年一个太阳。

计算机模拟显示暗物质在星系周围聚集。图/J. Tumlinson

当太阳围绕银河系中心移动时，它会周期性地穿过银河平面，这个平面将银河系分成上下两部分。穿越时间会很混乱，因为它也会穿过暗物质圆盘。由于它的干扰，太阳系边缘的彗星轨道将被打乱，并在混乱中飞入太阳系内部。这可能会导致痛苦的“天地碰撞”，就像恐龙时代的终结一样。太阳穿过银河平面的周期大约是3500万年。这意味着由暗物质组成的“暗夜盘”可能是太阳系周期性混乱的原因。

他们分析了过去2.5亿年中直径超过20公里的陨石坑，并将它们的年龄与3500万年的周期进行了比较。他们发现，撞击基本上符合“穿越暗物质圆盘”的周期，比随机撞击的可能性大三倍。然而，这个周期并不完全与6500万年前的灭绝相吻合。科学家认为这可能是由于不完整的陨石坑数据。我希望将来会有更多的信息来弥补这个缺陷。

顾名思义，我们不能直接观察暗物质。它指的是不发射电磁辐射或不与电磁波相互作用的物质。科学家认为，我们所知的普通物质占宇宙的5%，大约25%来自暗物质，70%来自暗能量。

暗物质的原始证据来自瑞士天文学家弗里茨·兹维基(1898-1974)1933年对距离地球3.2亿光年的“星系星座”的观测。大型星系团中的星系具有极高的速度。除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算的100倍以上，否则星系团根本无法束缚这些星系。因此，在20世纪80年代被命名为“暗物质”之前，这种物质被称为“缺失质量”。(见“科学世界”特别计划第11号，2012:暗物质，银河链)

暗物质可能不仅存在于遥远的星系中。我们的银河系也可能充满了它们。最近提交给《物理评论》的一项研究显示，美国宇航局的费米太空望远镜探测到了来自银河系中心的可疑暗物质信号。银河核心产生的高能伽马射线辐射量不能仅用传统方法来解释，如超新星遗迹、高速旋转、超高密度中子星等。高能辐射的“过剩”可能是由于暗物质粒子之间的碰撞。

上图:费米的银河中心图像显示出过量的伽马射线(红色表示最强的强度)，这无法用传统的放射源来解释。照片/林登，芝加哥大学

欧洲航天局(欧空局)在2013年发射的太空望远镜“盖亚”可能会帮助人类解开这个秘密。它的目标是绘制一张包含大约10亿颗恒星或银河系中1%恒星的三维星图。我希望它能给我们带来暗物质盘存在的信息。