科学家发现稠密的反物质存在星系

 据国外媒体报道，当科学家在1998年发现我们的宇宙正在加速膨胀的时，关于暗能量存在的解释就变得十分耐人寻味。这是因为在研究暗能量到底是什么的课题上进展一直很缓慢，自其诞生以来成为一个困扰越来越多物理学家的未解之谜。

　　来自意大利都灵的国家天体物理研究所科学家马西莫·维拉塔(Massimo Villata)认为：描述暗能量显得有些“尴尬”作为标准宇宙学中的特别“元素”，在其之外的领域就没有任何实际意义。马西莫·维拉塔是众多希望解开宇宙加速膨胀之谜的科学家之一，目前该理论涉及到万有引力在暗能量中的行为。在这种情况下，万有引力可能源于星系之间巨大空隙中隐藏的反物质。

　　星系之间存在的巨大的时空空隙，尤其是位于临近星系的周围时空，存在着宇宙中**的结构，并组成了我们的宇宙框架，这就是著名的“大尺度丝状结构”，连接着星系与宇宙空洞，也形成了密集的超星系团。现在的问题是，“大尺度丝状结构是否是空无一物或者存在着互斥的反物质”。马西莫·维拉塔**的关于反物质起源的论文将很快在《天体物理与空间科学》期刊上出版，该文章论述了反物质可能就隐藏在星系间的巨大空隙中，并通过反引力与正物质分离。

　　通过这个解释我们可以发现，物质与反物质之间存在反引力的作用，其也被广义相对论所预言。在此方案中，物质由正重力荷组成，而反物质由负重力荷组成，其结果是物质与反物质在两种重力荷相互吸引、相互排斥。物质与反物质间的反引力斥力可能非常强大，事实上，马西莫·维拉塔通过计算发现其可能是导致宇宙加速膨胀的原因，并可能消除由暗物质以及暗能量所产生的影响。

　　这种形式的万有引力产生模式、亦或理论可以解释一些天文观测现象，而从暗能量的角度却不能。最近，科学家观测到本地星系群出现了异常的运动情况，所谓的本地星系群包括了银河系以及周围星系、部分宇宙空间，其结构的重要组成部分便是地球所在的银河系与相邻的仙女座大星系，这些星系和区域结产生了特有的运动速度，表现出与宇宙其他部分存在差异性。

　　天文学家已经确定出本地星系群三个组成部分的速度特征，其中一个便是著名的仙女座大星系;另一个则是半人马座星系，虽然它的起源目前还不清楚;第三个组成部分是被科学家称为“本地速度异常”的结构，这是因为该部分所产生的引力并不直接作用于任何本地星系群中关键的组成部分。

　　马西莫·维拉塔认为：与本地星系群中的前两个部分所不同的是，第三个部分的引力在星系群中的并不起作用，但却产生了排斥作用。这个观点存在可能的观测证据支持，科学家注意到在狮子座螺旋星系介于速度异常区与本地星系之间，该星系出现了类似的异常现象。因此，维拉塔对本地星系群中第三个部分，即速度异常区域可能起源于星系群的另外一侧，它在星系群中的作用并不是产生引力互相吸引，而是产生相互排斥作用。

　　对此，维拉塔计算了应该存在的反物质质量，这些反物质位于星系间的巨大空隙区域，可能导致了本地星系群中速度异常区的反引力作用机制。在这种条件下，反物质的行为就会表现的像我们星系附近存在着的暗能量。如果从更大的尺度上看，星系间存在着越来越多的反物质就可以驱动宇宙的膨胀，而不需要暗能量的参与，在进一步推论可以发现，甚至不需要宇宙大爆炸作为宇宙加速膨胀的**推动力，而后者则暗示了可能存在一个循环的宇宙模式。

　　该理论还暗示了我们所生存的宇宙中存在着等量的物质与反物质，这也使标准模型所预言的。而目前科学家正在被正反物质的不对称性所困扰，所观测到的宇宙中几乎都是正物质，该理论也为反物质的大量存在提供了理论基础。维拉塔认为这个发现结果使得反引力可替代暗能量的作用。

　　暗能量被认为是均匀分布的，因此它可以用来解释宇宙加速膨胀机制。但暗能量理论不能解释本地星系中出现的速度异常区域和反引力效应问题，也不能解释星系群之间在的巨大时空空隙，以及若干个关于在我们银河系之外的相邻星系的一些性质。然而，反物质存在于本地星系群之间巨大时空空隙的理论可以解释加速膨胀所引发的事件，如果在更大的尺度上观察，将所有隐藏于星系间空隙的暗物质纳入计算，该理论还能自洽与宇宙加速膨胀，而不需要暗能量参与宇宙的加速膨胀进程，有趣的“**推动力”问题同样也没有存在的必要。

　　但是，将这样的理论通过实践观测得以检验，存在着较大的难度。

　　有些人认为广义相对论所预测的反引力作用可能不正确，而事实上在该发现报告中也提到了被称为反引力透镜效应的现象。理论上，假设我们拥有一幅坐标清楚的巨大时空之外的星系团3D地图，就很容易分析出视向光线是否收到挤压变形，如果此类现象被证实，那就意味着在星系间巨大的时空空隙存在着非常稠密的反物质堆积。

　　但是这个问题还会引发另一个效应，即在视向方向上强烈扭曲着星系与星系团之间的分布，由于这种奇特的移动影响着红移的测量，使得我们所观测的星系群形状出现变化。因此，我们很难通过反引力透镜甄别一个星系团是否受到该效应的拉伸或者挤压而变薄了。