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科學家繪出宇宙尺度暗物質圖譜    

 時間:2015-04-29 11:43 來源:科學網



瑞士科學家在日前召開的美國物理學年會上提交的一份報告中稱，他們通過監測暗物質對光產生的引力效應，對這種不可見物質進行了追蹤，從而繪製出了暗物質在宇宙尺度上的詳細分布圖，整個圖譜包含有200萬個星系，涵蓋數億光年的距離。







圖片來源：暗能量巡天



研究成果也將發表在即將出版的《皇家天文學會月報》上。



暗物質的數量約為可見物質的5倍。儘管暗物質不可見，但科學家可以通過其對時空的扭曲探測到其存在。前景星系中暗物質的大量集中會讓背景星系發出的光產生輕微扭曲，這個現象名為“弱引力透鏡”效應。迄今為止，科學家一直使用這一效應來理解單個星系團內暗物質的情況，但最新研究對這一效應進行了升級，將其應用到多個星系團內。



使用美國國家科學基金會設在智利的維克多-M-布蘭科天文望遠鏡內一個570兆像素的照相機，瑞士聯邦理工學院的馳韋·常（音譯）領導的研究團隊，為南部天空內約200萬個星系拍了照，這塊區域的大小相當於700個太陽。他們對最遙遠星系形狀中的細微扭曲進行了精準定位，從而標示出了前景星系中暗物質的質量。



據英國《自然》雜誌網站報道，最新圖譜與標準的天文學圖像非常吻合，因為，暗物質被認為是大尺度天文結構形成的主要驅動力。該研究主要負責人馳韋·常說：“我們對距離一億光年的很多大質量結構進行了研究，繪製出了這幅圖譜。”



最新圖譜涵蓋的天空區域僅為“暗能量調查（DES）”最終將觀測的區域的3%，DES項目將於2018年完成。這一項目以暗能量而非暗物質命名，因為其最終目的是通過繪製暗物質的分布圖從而測量暗能量，正是這種神秘的力量推動宇宙加速膨脹。



其實此前，弱引力透鏡效應已經為我們提供了有關暗物質存在令人信服的證據。2006年，科學家們對兩個星系團的碰撞進行了詳細分析，結果發現了暗物質讓時空發生彎曲的證據。瑞士洛桑聯邦理工學院的大衛·哈維和同事上個月發表於《科學》雜誌的一篇論文中，對72個（迄今最多）距離地球超過10億光年的星系團之間的碰撞進行了深入研究，也提交了同樣的證據。



暗物質產生的引力透鏡效應不僅可以通過查看從遙遠星系發出的光進行定位，也可以在宇宙中最古老的光—宇宙微波背景輻射中發現。在發表的研究中，科學家還使用阿塔卡馬天文望遠鏡，標示出了大約12000個星系周圍的暗物質分布圖。





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