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借助引力透镜效应探索暗物质

作　者: 王岚
导　师: 陈世浩
学　校: 东北师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 引力透镜暗物质 F-W暗物质模型探测
分类号: P145.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文在回顾了暗物质的探测过程的基础上,着重研究了借助引力透镜作用的方法探测暗物质。在我们的宇宙空间中存在的可探测到的普通物质仅为宇宙总能量的4%,其余23%和73%分别是无法直接探测到的暗物质和暗能量。因此,对宇宙间存在的大量的暗物质和暗能量的最后确认具有重要意义。暗物质早先模型主要为重子暗物质和非重子暗物质。其中非重子暗物质以中微子与轴子为主。本文又进一步评述了基于无发散量子场论的推论提出的F-W暗物质模型及国际上同一时间内提出的镜像暗物质模型。为了揭示宇宙的神秘面纱,科学家们纷纷采用各种探测方法来探测暗物质。现有的探测方法主要有星团、X射线方法探测;大尺度结构观测;直接探测及借助引力透镜效应。本文将主要借助引力透镜作用,分别建立点源模型及星团模型,来分析对暗星体及星系团中的暗物质的探测。最后,本文分别以F-W暗星体、重子暗物质以及Abell2218星系团为研究对象,探讨了其作为引力透镜的成像模型及特点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 暗物质和暗能量的探测意义  8
  1.2 暗物质的发现  8-10
  1.3 暗物质的探测方法  10-12
    1.3.1 星团、X 射线  10-11
    1.3.2 大尺度结构观测  11
    1.3.3 直接探测  11
    1.3.4 引力透镜效应  11-12
第二章可能存在的暗物质模型  12-14
  2.1 重子暗物质  12
  2.2 非重子暗物质  12
    2.2.1 热暗物质  12
    2.2.2 冷暗物质  12
  2.3 F-W 暗物质  12-14
    2.3.1 F-W 模型的理论依据  12-13
    2.3.2 镜像暗物质  13-14
第三章引力透镜效应的基本原理  14-21
  3.1 引力透镜效应简介  14-15
  3.2 点透镜  15-16
  3.3 延展透镜  16-18
  3.4 时间延迟  18
  3.5 会聚和剪切  18-19
  3.6 焦散面  19-21
第四章引力透镜在探测暗物质中的应用  21-24
  4.1 强引力透镜  21
  4.2 弱引力透镜  21-22
  4.3 微透镜  22-24
第五章暗星系作为引力透镜  24-32
  5.1 点源模型  24-26
  5.2 星团模型  26-32
    5.2.1 微引力透镜效应  26-30
    5.3.2 强引力透镜效应  30-32
第六章总结和展望  32-33
参考文献  33-35
致谢  35

借助引力透镜效应探索暗物质

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