宇宙中的暗物质和暗能量是如何影响宇宙结构的？

最近法国巴黎天文研究院的科学家对盖亚卫星测量的18亿颗银河系内的恒星的运行数据进行分析后宣布：银河系内的每一颗恒星的旋转速度曲线完全遵从万有引力定律，银河系内不存在任何暗物质晕。

越来越多的天文观测报告显示：超大弥散星团内不存在任何暗物质。

来自暗能量光谱仪（EDSI）的最新观测数据显示人类对暗能量的理解和假设可能是错误的。

这个问题有一种全新的解答，这个全新的解释在暗能量概念产生之前就预料了暗能量的即将出世，也曾极力阻止过它出生：

暗物质和暗能量是宇宙学中的两个重要概念，它们对宇宙的结构和演化有着深远的影响。

暗物质（Dark Matter）

暗物质是一种不发光、不吸收光、不与电磁波直接相互作用（至少在普通条件下如此）的物质。它的存在主要通过引力效应来推断，例如：

1. 星系旋转曲线：观测到的星系旋转速度与预期的不符，星系外侧的恒星运动速度比预测的要快，表明星系中存在大量的看不见的物质，即暗物质，提供了额外的引力。
2. 宇宙大尺度结构：宇宙中的星系分布形成了一种泡沫状结构，称为宇宙大尺度结构。这种结构的形成需要暗物质的引力作用来聚集普通物质。
3. 宇宙背景辐射：宇宙微波背景辐射的分布也提供了暗物质存在的证据，因为它反映了宇宙早期结构的扰动，这些扰动部分是由暗物质造成的。
4. 引力透镜效应：暗物质可以弯曲光线，这种现象称为引力透镜效应。通过观测这种效应，科学家可以推断出暗物质的存在和分布。

暗物质对宇宙结构的影响主要是通过引力将物质聚集在一起，形成星系、星系团和更大的宇宙结构。没有暗物质的引力作用，宇宙的结构将无法形成和维持。

暗能量（Dark Energy）

暗能量是一种充满宇宙的神秘力量，它似乎与空间本身相关联。暗能量的主要效应是加速宇宙的膨胀：

1. 宇宙膨胀加速：1998年，通过对Ia型超新星的观测，科学家发现宇宙的膨胀速度正在加快。这种加速膨胀无法用已知的物质和能量来解释，因此科学家提出了暗能量的概念。
2. 宇宙背景辐射：宇宙微波背景辐射的分析也支持了暗能量的存在，因为它揭示了宇宙的几何形状和膨胀历史。

暗能量的性质至今不明，它对宇宙结构的影响主要体现在推动宇宙膨胀，使得宇宙中的星系越来越分散。这种加速膨胀可能会最终导致所谓的“大撕裂”，即宇宙中的一切都被无情地撕裂开来。

最新的暗物质和暗能量研究动态显示了多个重要进展，为理解这些宇宙中的神秘现象提供了新的视角和方法。

1. PandaX实验：上海交通大学牵头的PandaX合作组利用新一代PandaX-4T液氙探测实验，对暗物质可能具有的电磁性质给出了国际上最好的测量结果。这一成果有助于我们更好地理解暗物质的性质和构成。
2. 恒星流研究：荷兰天文学家发现了迄今最大的恒星流，称为“巨型后发座流”，这股恒星流在星系团中延伸了近170万光年。通过研究这样的恒星流，科学家可以揭示暗物质的一些特性，例如暗物质穿越恒星流时可能留下的空洞。
3. 暗能量理论实验检验：杜江峰院士团队与南京大学合作的联合研究组利用抗磁悬浮力学系统，对一种重要的暗能量理论——变色龙理论进行了实验检验，排除了该理论作为暗能量的可能。这是所有暗能量理论中的首个确定性的实验检验。
4. 量子精密测量网络：中科院微观磁共振重点实验室的研究团队利用15台原子自旋磁力计构建了量子精密测量网络，首次开展了相距1700公里的暗光子暗物质关联探测，为暗物质的直接探测提供了新的途径。
5. 中国天眼射电望远镜：清华大学、紫金山天文台和北京大学的研究团队提出利用中国天眼射电望远镜搜寻地球附近的暗物质。这项研究利用射电望远镜的数据，在1至1.5GHz的频率范围内搜索由超轻暗光子暗物质产生的信号。

这些研究进展不仅提升了我们对暗物质和暗能量的理解，也为未来的研究方向提供了新的思路和工具。随着技术的不断进步和新的实验方法的开发，我们有理由期待更多关于宇宙这两个谜团的答案。

暗物质和暗能量是宇宙结构形成的基石，它们共同决定了宇宙的过去、现在和未来。尽管我们对它们的了解仍然有限，但它们无疑是宇宙学研究中的重要组成部分。