科学家首次获得暗物质“桥”图像：连接不同星系

王兴

来源：新浪科技

2017年04月17日



新浪科技讯 北京时间4月17日消息，据国外媒体报道，近日，天文学家获得了第一张连接星系的暗物质“桥梁”图像。此前科学家一直推测宇宙中存在这样一张“暗物质网”，但都无法对其进行观测。这张合成图片整合了超过23000对星系的观测结果，揭示出星系之间存在的暗物质纤维状“桥梁”。

　　利用加法夏望远镜（全称为加拿大-法国-夏威夷望远镜，缩写为CFHT）多年巡天观测中获得的图像，加拿大滑铁卢大学的研究人员对弱引力透镜效应进行了测量。

　　在引力作用下，巨大的星系或星系团会使来自更遥远星系的光线出现弯折，这一效应被称为引力透镜。这是因为巨大的物体会使周围的时空弯曲，使光线以不同的路径传播。爱因斯坦在广义相对论中首次阐述了这一效应。因为引力透镜效应的存在，我们往往会得到高度放大，但又严重扭曲的图像。

　　在某个观测不到的物体，比如行星、黑洞或暗物质的影响下，弱引力透镜效应会使遥远的星系看起来像是被扭曲。尽管天文学家认为宇宙的约27%由暗物质组成，但由于暗物质不会吸收和反射光线，因此无法直接被望远镜观测到。不过，通过暗物质与可见物质的相互作用——主要为引力效应，科学家可以推论出暗物质的存在。

　　研究人员对距离地球45亿光年之外，成千上万对星系的引力透镜图像进行了整合，揭示出星系间存在的暗物质。据研究团队介绍，这一成果是暗物质探测中非常重要的一步。

　　“几十年来，研究者一直语言星系之间存在暗物质纤维，这些纤维组成了网状的超结构，将星系连接在一起，”天文学教授迈克·哈德森（Mike Hudson）说，“这张图片使我们突破了预言，回到了某种我们可以观察和测量的东西上。”

　　这张合成图片首次显示了这张“暗物质网”。“在一间完全黑暗的屋子里打开手电筒，你只会看到手电筒在发光，”欧洲空间局解释道，“这并不能说明你所在的屋子不存在。类似的，我们知道暗物质的存在，但从未直接观测到它。”

　　天文学家认为，暗物质就像是一种引力“胶水”，使各个星系连接在一起。据推测，我们所处的宇宙中，只有5%是由我们已知的物质，如原子和亚原子粒子所组成的。

　　在这张假彩色图片中，白色区域代表着明亮的星系，而暗物质“桥”则以红色显示。天文学家不仅对这一现象进行了绘图，他们还发现，彼此距离小于4000万光年的星系之间，其暗物质“桥”的强度最大。

　　“利用这一技术，我们不仅能够看到宇宙中存在的这些暗物质纤维结构，”共同作者塞斯·埃普斯（Seth Epps）说，“而且还可以看到这些纤维结构将星系连接到什么样的程度。”



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