哈勃望远镜20年5大发现

  5.揭开暗物质神秘面纱

a、b、c分别是35亿年前、50亿年前和65亿年前暗物质在宇宙中的三维分布

  天文学家利用“哈勃”望远镜的数据制作出第一个暗物质三维图。暗物质是一种肉眼看不见的物质,占了宇宙总质量的大部分,构成了宇宙的基本结构。暗物质的引力作用于像气体和尘埃这样的正常物质,使它们聚集形成恒星和星系。虽然天文学家看不到暗物质,不过,通过观测暗物质引力令更遥远背景星系光线弯曲和变形,他们可以探测暗物质的存在对星系团的影响,这种现象被称为引力透镜(gravitational lensing)。

  天文学家利用“哈勃”望远镜的观测数据,结合引力透镜技术,通过研究50万个遥远的星系的照片,绘制出暗物质的三维图。新图提供了迄今主要以星系存在的正常物质聚集于最稠密暗物质区域的最佳证据。该图追溯了宇宙起源,揭示了一个由暗物质构成的松散网络。天文学家还利用“哈勃”望远镜观测暗物质在星系团大碰撞时的分布。

  例如,他们结合“哈勃”望远镜和钱德拉X射线望远镜的观测数据,发现暗物质和以炽热气体形式存在的正常物质被两组星系(被称为“子弹星团”)之间的碰撞所分开。天文学家在另一项利用“哈勃”望远镜对别的星系团所做的引力透镜效应研究中,发现了一个鬼影似的暗物质环,这个暗物质环是很久以前由两个巨大的星系团碰撞形成的。

  天文学家以前就曾怀疑,如果它们仅仅依赖于看得见的恒星的引力作用,此类星系团可能会分崩离析。暗物质环其实是两个星系团碰撞期间与正常物质分离的暗物质涟漪。对星系团碰撞的电脑模拟结果表明,两个星系团撞在一起的时候,暗物质会穿过这两个星系团的中心地带。随着暗物质从中心地带向外移动,它的速度开始在引力作用下慢下来,并堆积起来。


新浪科技(孝文)





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