據國外媒體報道,近日,天文學家獲得了第一張連接星系的暗物質“橋樑”圖像。此前科學家一直推測宇宙中存在這樣一張“暗物質網”,但都無法對其進行觀測。這張合成圖片整合了超過23000對星系的觀測結果,揭示出星系之間存在的暗物質纖維狀“橋樑”。

 

  利用加法夏望遠鏡(全稱爲加拿大-法國-夏威夷望遠鏡,縮寫爲CFHT)多年巡天觀測中獲得的圖像,加拿大滑鐵盧大學的研究人員對弱引力透鏡效應進行了測量。

 

  在引力作用下,巨大的星系或星系團會使來自更遙遠星系的光線出現彎折,這一效應被稱爲引力透鏡。這是因爲巨大的物體會使周圍的時空彎曲,使光線以不同的路徑傳播。愛因斯坦在廣義相對論中首次闡述了這一效應。因爲引力透鏡效應的存在,我們往往會得到高度放大,但又嚴重扭曲的圖像。

 

科學家首次獲得暗物質“橋”圖像:連接不同星系

  科學家首次獲得暗物質“橋”圖像:連接不同星系

  這張合成圖片整合了超過23000對星系的觀測結果,揭示出星系之間存在的暗物質纖維狀“橋樑”。這張假彩色圖片中,白色區域代表着明亮的星系,而暗物質“橋”則以紅色顯示。

 

  在某個觀測不到的物體,比如行星、黑洞或暗物質的影響下,弱引力透鏡效應會使遙遠的星系看起來像是被扭曲。儘管天文學家認爲宇宙的約27%由暗物質組成,但由於暗物質不會吸收和反射光線,因此無法直接被望遠鏡觀測到。不過,通過暗物質與可見物質的相互作用——主要爲引力效應,科學家可以推論出暗物質的存在。

 

  研究人員對距離地球45億光年之外,成千上萬對星系的引力透鏡圖像進行了整合,揭示出星系間存在的暗物質。據研究團隊介紹,這一成果是暗物質探測中非常重要的一步。

 

  “幾十年來,研究者一直語言星系之間存在暗物質纖維,這些纖維組成了網狀的超結構,將星系連接在一起,”天文學教授邁克·哈德森(Mike Hudson)說,“這張圖片使我們突破了預言,回到了某種我們可以觀察和測量的東西上。”

 

科學家首次獲得暗物質“橋”圖像:連接不同星系

  科學家首次獲得暗物質“橋”圖像:連接不同星系

  儘管天文學家認爲宇宙的約27%由暗物質組成,但由於暗物質不會吸收和反射光線,因此無法直接被望遠鏡觀測到。

 

  這張合成圖片首次顯示了這張“暗物質網”。“在一間完全黑暗的屋子裏打開手電筒,你只會看到手電筒在發光,”歐洲空間局解釋道,“這並不能說明你所在的屋子不存在。類似的,我們知道暗物質的存在,但從未直接觀測到它。”

 

  天文學家認爲,暗物質就像是一種引力“膠水”,使各個星系連接在一起。據推測,我們所處的宇宙中,只有5%是由我們已知的物質,如原子和亞原子粒子所組成的。

 

  在這張假彩色圖片中,白色區域代表着明亮的星系,而暗物質“橋”則以紅色顯示。天文學家不僅對這一現象進行了繪圖,他們還發現,彼此距離小於4000萬光年的星系之間,其暗物質“橋”的強度最大。

 

  “利用這一技術,我們不僅能夠看到宇宙中存在的這些暗物質纖維結構,”共同作者塞斯·埃普斯(Seth Epps)說,“而且還可以看到這些纖維結構將星系連接到什麼樣的程度。”

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