天文學家繪製宇宙中最精確的暗物質地圖

Astronomers create the most accurate map of dark matter in the Universe

上圖是一個遙遠星系團的3D可視化暗物質精確地圖，數據來自哈勃望遠鏡

為幫助人們揭曉宇宙奧秘，耶魯的研究人員繪製出迄今為止最精確的一副暗物質地圖。

無論何時，當我們望向宇宙，多數時候只能看到漆黑一片。根據目前的理解，宇宙約含27%的暗物質、68%的暗能量、5%的普通物質。讓我們舉暗物質作為例子。這是一種未經鑒別的物質類型，它不發出電磁輻射(如光)，也不與之發生作用。因此，我們無法看見它。而我們之所以知曉暗物質的存在，是因為我們能看到它的引力效應——比如引力透鏡。

當地球和遙遠光源之間存在大質量天體(如星系團)時，我們就會觀察到引力透鏡現象——光線在靠近星系團時產生彎曲。科學家可以通過研究大量遙遠星系的形狀和位置，來測量任何區域的透鏡場的剪力。這反過來可以用於重構該區域的質量分布——尤其是能夠重構出暗物質的背景分布。

我們用這三個透鏡星團的數據，成功繪製出星團內部的高精度暗物質分布。我們探測出了該數據允許我們探測到的所有暗物質團，並繪製出了迄今為止最細緻的暗物質地形圖。

簡而言之，科學家能看到引力透鏡現象，也能看到周圍的普通物質，而普通物質無法解釋的透鏡現象就意味著暗物質的存在。只要在多個方向上重複多次，我們就能夠得到一副暗物質地圖。

不過，儘管我們現在知道宇宙暗物質的精確總量，也能知道它在宇宙中的分布狀況，但暗物質本身仍舊是個謎團。

值得注意的是，此地圖和之前的計算機模擬非常相似。也就是說，天文學家僅僅依靠間接證據，就能夠精確地對暗物質進行預測，這十分令人欽佩。同時，這也證明了該領域近年來的卓越進展。

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