科學家描繪宇宙暗物質分布 (2005-12-13)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:南方日報
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借助“哈勃”太空望遠鏡和計算機模擬技術,美國一個研究小組首次繪制出了兩個星系簇中宇宙暗物質的分布。研究人員9日說,他們的分布圖支持了關于暗物質的理論假設。
暗物質(包括暗能量)被認為是宇宙研究中最具挑戰(zhàn)性的謎題,它代表了宇宙中90%以上的物質含量,而我們可見的世界只占宇宙物質的10%不到。暗物質無法直接觀測,卻能干擾星體發(fā)出的光波或引力等,其存在能被明顯感受到??茖W家曾對暗物質的特性提出了多種假設,但還沒有得到足夠的驗證。
美國約翰斯?霍普金斯大學下屬的太空望遠鏡研究所,借助3年前安裝在“哈勃”太空望遠鏡上的“先進測繪照相機”,觀察到更遠處星系發(fā)出的光在兩個星系簇中的暗物質干擾下產生的引力透鏡現象,進而通過計算機模擬,得到了暗物質的分布圖。這兩個正在誕生中的星系簇位于南部天穹中,距地球約70億光年,各擁有約400個星系。
研究人員將這一成果發(fā)表在10日出版的《天體物理雜志》上。論文第一作者、韓裔助理研究員池溟國博士說,他們得到的圖像清楚地顯示出,我們可見的物質(即觀測到的兩個星系簇)是在暗物質的網絡包圍中,處于暗物質最密集的地方,就好比海浪頂端的泡沫。他們認為,這支持了暗物質和可見物質會在引力作用下聚集到一起的猜想,即暗物質集中的地方會吸引可見物質,從而幫助恒星、星系和星系簇的形成。
分布圖還顯示暗物質是聚成一簇簇地密集存在。研究人員據此認為,這驗證了暗物質粒子是“非碰撞粒子”的假設,即暗物質粒子如果碰到一起,不會像分子、原子等經典粒子那樣發(fā)生反彈,而會“若無其事”地繼續(xù)原先的運動。他們解釋說,如果暗物質粒子彼此發(fā)生碰撞,那么它們在頻繁碰撞后就會分布比較均衡,而不是密集成簇。