(3)銀河中心引力場效應是由 “暗物質” 決定的:
現代宇宙學在宇宙起源問題上,已經普遍搭成共識:在可觀測宇宙中,暗能量占68.3%,暗物質占26.8%,普通物質僅占4.9%。
這就意味著我們的銀河系,能借助天文觀測儀器設備所能看到的物質,包括行星、恒星、中子星、超新星、黑洞、星團、星際氣體和塵埃等等,都屬于普通物質,而且僅占銀河系總質量的4.9%。
還有更多即便借助了各種天文觀測儀器設備,仍然無法看到的物質叫 “暗物質”,大約占銀河系總質量的26.8%。而且暗物質會高度集中于銀河中心(尤其在銀核里),它們才是銀河系 超強 “引力場效應” 最最重要的力量源泉!

[ 暗物質暈的“引力場效應”,象強力膠牢牢地束縛著銀河系,確保銀道面上眾恒星有序地渦漩運動,不至于分崩離析成一盤散沙。]
現在我們給銀河系物質總量(含暗物質)算一筆帳:由于宇宙暗物質占26.8%,普通物質占4.9%,所以銀河系暗物質也應該是普通物質的5.2倍。
已知恒星占銀河系總質量90%,星際氣體和塵埃占10%。銀河系恒星數量約為1000~4000億顆,我們保守取中間值2000億顆恒星來計算。其中25%恒星≥太陽質量⊙;
而銀河中心75%為紅矮星,其質量:44%⊙<紅矮星<⊙; 取下限:紅矮星質量=0.5⊙;
則銀河系物質總質量:
M≥5.2×2000x75%x0.5+5.2x2000x25%+2200×75%×0.5+2200×25% ≥3900+2600+825+550
≥7875(億個⊙)
來自澳大利亞的科學家推算出銀河中心暗物質的總質量,保守估計相當于8千億個太陽質量,這與清風計算也相當吻合,沒有矛盾!


[ 旋臂外側恒星線速度v?=550公里/秒,反而大于旋臂基部太陽的線速度v?=250公里/秒。線速度越大,離心力也越大,越難被銀核向心引力所約束。偏偏銀核引力效應與恒星距離平方成反比。距離越遙遠,引力急速收斂弱化。如果不借助 “暗物質” 這天神之力,銀河系早就象一盤散沙而分崩離析了!]
早先科學家推算出銀河系的恒星逃逸速度是240 ± 120公里/秒,現在被修改為550公里/秒。而且銀河系直徑≥12萬光年。如此遙遠的距離,如此強大的逃逸速度,如果沒有暗物質助力,所有恒星就象一盤散沙,早就土崩瓦解了,早就離散逃逸了,哪來的高度有序的渦漩平面運動?
尤其是銀核暗物質會產生超強大的 “角動力場效應”,引發銀河系時空嚴重扭曲。越是物質密度高的銀河中心,時空扭曲得越嚴重;越是遠離旋臂外圍的地方,時空彎曲不太嚴重。所以恒星渦漩運動的軌跡,與鸚鵡螺對數螺線軌跡相吻合。


[ 圖①表示星系周圍的暗物質暈;圖②表示引力場效應引發時空嚴重扭曲。]
還有個問題:既然暗物質會產生角動力引力場效應,那么為什么不會把銀河中心大量的恒星吞噬掉呢?這里面還有個68.2%的 “暗能量” 問題。這點與黑洞大鱷 “鯨吞一切” 有所不同。
暗物質有向心引力作用,暗能量卻有離心斥力作用,于是暗能量與暗物質相互抗衡。如果把星群比作魚群,則暗能量好比海洋,海水托起鯨魚笨重的軀體自由游弋。魚群(星群)會順著海洋洋流方向(即時空扭曲的方向),做集體洄游運動(即星群渦漩運動)。
(4)銀河系里存在著 “超高能宇宙加速器”:
中國科學院高能物理研究所、Springer Nature聯合發布了LHAASO的重大發現:在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器和人類觀測到的最高能量光子。
中科院在高海拔地區建設了大型復合探測陣列 “高海拔宇宙線觀測站” ( LHAASO),首席科學家曹臻研究員今年5月17日發布:在銀河系內發現了大量超高能宇宙加速器,并記錄到最高1.4拍電子伏伽馬光子,這是人類觀測到的最高能量光子,這些發現改變了人類對銀河系的傳統認知,開啟了“超高能伽馬(r)天文學”的新時代。
現行的理論和模型認為,測量到的光子的能量不可能超過0.1拍電子伏。如果超過0.1拍電子伏,這些光子就消失了。而我們的探測器探測到的光子,最高能量達到了1.4拍電子伏,這是人類歷史上測量到的最高能量光子。
而且我們把這些高能量光子的源頭(宇宙加速器)的位置定位得很準,精準到0.2°范圍之內,現在我們已經觀測到12個高能光子源。像天鵝座的中心和蟹狀星云這兩個地方,都是產生這種高能量光子的宇宙加速器的源頭。所以銀河系并不像我們想象中的那么平穩。只是恰好太陽系所在的小區域比較安全,才有了我們人類的出現。
曹臻說:我們現在只能建造出產生能量比它小100倍粒子的加速器,不過目前,這種縮小版的加速器,已經應用在治療腫瘤的醫療設備上,具有不錯的治療效果。
注:1拍電子伏=10^15 eV
即:1拍電子伏= 1千萬億電子伏特
09. 暗物質是由什么組成的?
不過請注意,超新星曝炸只會產生普通物質,不會產生暗物質。化學元素周期表中沒有 “暗物質” 的座位號。只有宇宙大爆炸早期才會產生 “暗物質”。那么暗物質到底是什么東西呢?


[ 四夸克態粒子Zc(3900),是由兩個 “粲夸克” 和兩個 “反粲夸克” ,通過非奇異介子(J/ψ)黏接而成的。]
(1)暗物質粒子,會不會是由 “多夸克” 所構成的?
近年來人們發現了很不可思議的由 “四個夸克” 組成的粒子。這四個夸克中,有兩個是“粲夸克”,另兩個是“反粲夸克”。它們相互共存,相安無事,共同構成超重粒子。而單對單的粲夸克和反粲夸克放在一起,瞬間湮滅,并釋放出巨大能量。(注:粲讀càn)。

夸克有6味:①第I代有上夸克 和下夸克 ,屬于輕夸克;②第Ⅱ代有粲夸克和奇夸克,屬于重夸克;③第Ⅲ代有頂夸克和底夸克,屬于超重夸克。又有6種反夸克與6種夸克相對應,于是夸克共有12種。
2013年3月,中國北京正負電子對撞機BESIII合作組發現了四夸克態粒子Zc(3900)。后來美國康奈爾大學CLEO-c實驗保存的數據,證實了Zc0(3900)。
我們知道質子和中子,都是構成物質世界的重子。它們由 “上、下三個夸克” 通過膠子黏連而成。而X(6900)的四夸克超重粒子,卻由兩個粲夸克和兩個反粲夸克,通過非奇異介子(J/ψ)黏接而成。
2015年7月14日,歐洲核子研究中心宣布通過大型強子對撞機 “底夸克實驗”,發現了 “五夸克粒子”。五夸克粒子是由 “兩個上夸克、一個下夸克、一個粲夸克和一個反粲夸克” 共同組成。
一個成熟的河外星系(如類星體),其星系核是由 “巨無霸的黑洞” 所組成的。但銀河系的銀核卻沒有形成巨無霸的黑洞。所以天文學家普遍認為我們的銀河系,是 “發育不成熟的巨嬰型棒旋狀星系”。
于是人們自然會聯想到:不成熟的巨嬰星系,中心物質很可能是暗物質;而暗物質有可能 是由 “四個夸克或五個夸克” 構建起來的超重粒子扎堆而成。而且這種超重粒子表現為電中性,對電磁場嚴重不敏感,對光也不敏感。
但會在弱力作用下解體成常態夸克。也就是說,這種超重粒子遠離銀核,會因引力場急驟減弱,弱力作用占上峰后,立馬分解成常見夸克。在常見夸克中,要嘛單個正、反粲夸克碰撞后湮滅;要嘛上、下夸克組合成質子或中子。
人類目前所有設計制造出來的以 “光電磁” 為基礎的儀器設備,都不可能捕捉到暗物質的存在感。暗物質應該是 “跳出三界外,不在五行中”,經典化學中的門捷列夫元素周期表,不再有它存在的位置。多夸克粒子不可能恒星核聚變產生,也不可能超新星大爆炸產生,只能是宇宙大爆炸的產物。
(2)暗物質粒子,會不會是由“超重粒子”所構成的?
暗物質應該由超重粒子構成的,這已經在學術界形成共識。基本粒子中也有兩個超重粒子。一個是頂夸克,其質量為173.1GeV/c2;一個是希格斯玻色子,其質量為125.09GeV/c2。這兩個粒子的超重,相對于重子(如質子和中子),超重不是超A出那么一點點,而是超得很離譜。


[ 希格斯玻色子是宇宙中最神秘的超重粒子,被美譽為上帝粒子,其三大功能:①能為物質存在提供質量來源;②很可能通過大質量弱力作用衰變成暗物質;③也可能為宇宙膨脹提供暗能量。]
[ 希格斯玻色子質量是中子質量133.14倍,且不帶電荷,是電中性。試想你的體重100斤;希格斯胖子的體重是你的133.14倍,那是什么概念?他體重1.33萬斤,是超重子;你體重100斤,是輕子。]
質子質量938MeV/c2,中子質量939.56MeV/c2。電子質量很小,為0.511MeV/c2。質子或中子質量,大約是電子質量的1836.5倍。
頂夸克質量是質子質量的184.45倍;希格斯玻色子質量是中子質量133.14倍。
暗物質是超重粒子,是否與頂夸克和希格斯玻色子有關聯?有待于進一步深入探討后揭開謎底!
(3)暗物質,會不會是由 “大質量夸克星” 所構成的?

[奇異夸克星個子比中子星小,但質量比中子星大。然而夸克星不是黑洞。夸克星有體積,有質量,有密度。而黑洞只是一個理論奇點,體積無限小,密度無窮大。夸克星質量約為3倍太陽質量,再大就會變成微型黑洞了。]
奇異夸克星質量,大于中子星,小于黑洞。夸克星有體積,有質量,有密度。但黑洞只是一個理論上的奇點,體積無限小,密度無窮大。
夸克星的理論模型至少有三種:奇異夸克星、孤子星和玻色星。
①奇異夸克星:如果恒星質量是太陽質量3倍,中子可能被碾碎成奇異夸克,這種由 “奇異夸克緊密結合在一起” 的星體,稱之為 “奇異夸克星”。
②孤子星,主要由 “具有孤子波的純粹費米子” 所組成。它也有可能在暗物質中扮演重要角色。
③玻色星,主要由 “純粹的玻色子” 所組成,被認為不能由超新星爆炸產生,只能由宇宙大爆炸產生。暗物質有可能是由眾多玻色子扎堆形成 “大質量玻色星”,高度集中分布于星系或星團的引力中心。由于 “希格斯玻色子” 的加入,大質量玻色星應該是宇宙中最有可能做為暗物質的種子選手。
綜上所述,銀河系的星系核(銀核),也有可能是由 “奇異夸克星、玻色星和孤子星” 共同構成的,并非由 “超大級別的巨無霸黑洞” 所構成的。所以被稱為 “發育不成熟的巨嬰型棒旋星系”。如果進一步演化下去,眾多 “奇異夸克星、玻色星和孤子星” 全都合并成一個 “巨無霸的黑洞”,那么發育不成熟的巨嬰型棒旋星系,將變成 “發育成熟的裸核類星體”,這裸核星系的核心就是巨無霸的黑洞。星系內的所有恒星和星云,都會被這巨無霸的黑洞收拾得干干凈凈,連半丁點渣渣都不剩下。
目前我們天文觀測銀河中心內的銀核表明:銀核內部根本就不存在 “超大質量巨無霸黑洞” 的任何蛛絲馬跡。銀河中心所分布的黑洞又小又散,每年最多吞噬掉三、五顆小恒星。因此我們有理由認為銀河系是一個 “發育很不成熟的巨嬰型棒旋狀星系”。
奇異夸克星、玻色星和孤子星都是由 “宇宙大爆炸” 的原初產物,無法在 “星系形成” 過程中被任意制造出來,也根本不可能是 “超新星爆炸” 的結果。
微型黑洞可以是大恆星衰老的歸宿,小型黑洞可以是超新星爆炸的產物,中型黑洞可以是黑洞大量吞噬星體或星團的結果。
宇宙中最大的黑洞Ton618,是太陽質量的660億倍。其事件視界直徑3840億公里,距離地球104億光年。Ton618黑洞位于類星體的中心,它是星系衰老后的產物,不是宇宙大爆炸后的結晶。

[ 上圖細線包圍的區域,顯示 “星系級別的暗物質暈”,千萬不要理解成 “超大質量黑洞” 。黑洞的引力場去攪動“恒星級別” 的天體不算難事,但想要攪動 “星系級別” 的天體,可就力不從心了。]
10. 為什么說暗物質不等同于黑洞物質?
暗物質不能理解成黑洞物質。雖然它們有諸多共性:
①對光電磁不敏感,或把光電磁吞噬掉;
②都由重子所組成,扎堆于引力中心;
③都存在著引力透鏡效應。
但暗物質與黑洞物質的本質特征,仍然區別很大很大:
①暗物質由超重粒子扎堆構成,黑洞物質由重子(如質子和中子)碾碎構成。
②暗物質對光電磁不敏感,黑洞物質對光電磁敏感。
③暗物質根本就觀測不到,黑洞輻射和吸積盤可以觀測到 。
④在宇宙物質總量中,黑洞物質1%<普通物質4.9%<暗物質26.8%<暗能量68.3%。
⑤暗物質只能是 “宇宙大爆炸” 的原初產物;而黑洞可以是 “星系形成或超新星爆炸” 的結果。
⑥可以人工合成構成黑洞的所有原初物質,在《化學元素周期表》中都可以找到它們曾經存在過的相應位置;但人工沒有能力合成暗物質,在《化學元素周期表》中也不可能有它們相對應位置。
⑦暗物質很可能高密度聚集,扎堆于星系 “引力中心” 或星團 “巨引源中心”;而黑洞有大有小,星散狀隨機分布于 “宇宙任何角落”。
⑧暗能量,向心坍縮會轉化成暗物質;暗物質,離心膨脹也會轉化成暗能量。普通物質體積很大、密度很小、溫度很低;向心坍縮形成黑洞后,體積極小、密度極大、溫度極高。
⑨在 “長蛇-半人馬座” 方向上,隸屬于矩尺座星團(ACO 3627),距離地球2.5億光年的地方,存在著一個引力無比強大的 “巨引源”。依據理論計算:其質量約為5.4×10^16個太陽質量,相當于3千多個銀河系的總質量。
我們的銀河系和老相好仙女座星系,經過紅移譜線精確換算,姐弟倆正以660公里/秒的速度,向 “巨引源” 方向,沿著鸚鵡螺螺線(即歐拉曲線)的軌跡,狂奔而去。“巨引源”,如此超強大的龐然大物,顯然很難用 “霍金黑洞形成理論” 來解釋,只好導入 “暗物質扎堆形成巨引源” 來解釋,似乎更具有合理性。

