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科学家绘出宇宙尺度暗物质图谱    

 时间:2015-04-29 11:43 来源:科学网



瑞士科学家在日前召开的美国物理学年会上提交的一份报告中称，他们通过监测暗物质对光产生的引力效应，对这种不可见物质进行了追踪，从而绘制出了暗物质在宇宙尺度上的详细分布图，整个图谱包含有200万个星系，涵盖数亿光年的距离。







图片来源：暗能量巡天



研究成果也将发表在即将出版的《皇家天文学会月报》上。



暗物质的数量约为可见物质的5倍。尽管暗物质不可见，但科学家可以通过其对时空的扭曲探测到其存在。前景星系中暗物质的大量集中会让背景星系发出的光产生轻微扭曲，这个现象名为“弱引力透镜”效应。迄今为止，科学家一直使用这一效应来理解单个星系团内暗物质的情况，但最新研究对这一效应进行了升级，将其应用到多个星系团内。



使用美国国家科学基金会设在智利的维克多-M-布兰科天文望远镜内一个570兆像素的照相机，瑞士联邦理工学院的驰韦·常（音译）领导的研究团队，为南部天空内约200万个星系拍了照，这块区域的大小相当于700个太阳。他们对最遥远星系形状中的细微扭曲进行了精准定位，从而标示出了前景星系中暗物质的质量。



据英国《自然》杂志网站报道，最新图谱与标准的天文学图像非常吻合，因为，暗物质被认为是大尺度天文结构形成的主要驱动力。该研究主要负责人驰韦·常说：“我们对距离一亿光年的很多大质量结构进行了研究，绘制出了这幅图谱。”



最新图谱涵盖的天空区域仅为“暗能量调查（DES）”最终将观测的区域的3%，DES项目将于2018年完成。这一项目以暗能量而非暗物质命名，因为其最终目的是通过绘制暗物质的分布图从而测量暗能量，正是这种神秘的力量推动宇宙加速膨胀。



其实此前，弱引力透镜效应已经为我们提供了有关暗物质存在令人信服的证据。2006年，科学家们对两个星系团的碰撞进行了详细分析，结果发现了暗物质让时空发生弯曲的证据。瑞士洛桑联邦理工学院的大卫·哈维和同事上个月发表于《科学》杂志的一篇论文中，对72个（迄今最多）距离地球超过10亿光年的星系团之间的碰撞进行了深入研究，也提交了同样的证据。



暗物质产生的引力透镜效应不仅可以通过查看从遥远星系发出的光进行定位，也可以在宇宙中最古老的光—宇宙微波背景辐射中发现。在发表的研究中，科学家还使用阿塔卡马天文望远镜，标示出了大约12000个星系周围的暗物质分布图。





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