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暗物资舆图中的宇宙神秘

更新时间: 2021-08-19

  暗物质舆图中的宇宙神秘(科技大观)

  未几前,国际暗能量考察(DES)名目团队的科学家利用弱引力透镜工具,剖析了约1亿个星系的形状和光的图像,绘制出一份笼罩南半球1/4天空的地图。这是迄今为止用这一方式取得的最大的暗物质地图,可以辅助人们对这一看不见的神秘物质“按图索骥”。

  在广袤的宇宙中,我们熟知的一般物质仅占宇宙物质的15%,其余85%都是神秘莫测的暗物质。上世纪40年代,科学家在大批独特宇宙景象的基本上勇敢料想,提出了宇宙中可能隐藏有大量“看不见”、却能通过引力作用被感知的暗物质。经由多年探测和研究,人们已较为正确地估算出了暗物质的总量和占比,晓得它在宇宙中无处不在。在宇宙大尺度上刻画出暗物质地图,可以进一步赞助人们探索其分布以及形成的结构。

  暗物质之所以“暗”,是由于其既不发出任何波段的光,也不和任何波段的光产生作用,用任何探测器或望远镜都无奈直接察看到。那如何知晓其存在?目前,只能通过引力发生的效应,好比“引力透镜”效应——物质的引力会导致穿过其邻近的光芒曲折。这次DES团队的绘图工作就基于这一原理。因为地图中这些暗物质的存在,导致背景星系发射的光在达到望远镜之前被偏折,从而使观测到的背景星系产生外形变更。通过探测这些形变,就可以刻画出暗物质的多少及其分布。

  此前的相似丈量显示,宇宙中暗物质大都在其造成的结构体——“暗晕”中。为了使更大标准上暗物质分布的图像更为清楚,DES团队在6年时光里,利用位于智利的超敏感探测相机在南半球的天空采集数据,得到了目前最大的测光样本。在颁布的地图照片中,不同亮度展现的是总的物质密度,亮度粗心味着密度高,反之则密度低。咱们可以看到宇宙中不同类型的大尺度结构,十分高密度的星系群及星系团,密度无比低的宇宙空泛区,还有一些丝状结构。利用这些物质分布,人们可以更全面地认识宇宙的形成,研讨宇宙的演变历史。

  应用这些暗物质散布,人们还能够对宇宙学模型参数跟物理学理论给出更好的限度。实际上,得益于古代星系巡天对宇宙中的物资分布更加过细的描绘,对不同的引力模型给出制约始终是近年来的热门问题。相干迷信报道称,此次绘图进程中科研职员就证明了宇宙的暗能量密度为常数,为当前尺度宇宙学模型供给了强有力的支撑。此外还观测到宇宙要比预期的更平滑些,假如更多更好的观测之间能彼此证明,那么人们对引力实践的意识可能会有所更新,并可能对暗能量的实质属性有新认知。

  目前暗物质的存在仍是一种假设,但它可以说明绝大部门观测事实,基于这一假设条件下的构造构成理论也能解释大局部星系观测数据。不外,人们对于暗物质的本质属性,比方基于何种基础粒子、品质为多少等仍然未知。将来,须要更进步的千里镜对宇宙开展更深刻的探测,并对可能存在的暗物质粒子进前进一步的侦测,从而为这些问题提供牢靠谜底。

尚凯元 【编纂:张奥林】