科學家證實暗物質存在，併合成第一個暗物質圖像

暗物質實際應該稱之為隱形物質，沒有任何一種電磁手段能夠觀察到它。暗物質佔據了宇宙物質和能量總量的四分之一，我們唯一知道它可能存在的證據就是星系邊緣的自轉速度比牛頓引力預測的要快，使其不會因為強大的離心力而撕扯出去。科學家們迄今不知道暗物質究竟是什麼成分，提出了幾種可能的理論粒子，一種是大質量弱相互作用粒子，一種是軸子，一種是惰性中微子，最搞怪的是台灣大學提出的被稱為Ψ暗物質的極輕型粒子，它的質量為電子的10^-28倍，波長為一千光年，而密度則為液態水的100萬倍【注1】。任你燒盡腦汁，也無法想像這種在計算機模型中推算出來的粒子是個什麼東東，質量極輕密度卻為水的100萬倍，天哪，放過我的腦神經吧！

但現在，加拿大安大略省滑鐵盧大學的研究人員說，他們已經捕捉到了暗物質的形象，並且結合45億光年外超過23000對星系對的弱引力透鏡圖像，合成了暗物質細絲組成的「宇宙網」圖像，證實了暗物質的存在。暗物質的作用是把星系彌合在一起，在這個假色圖中，明亮的星系顯示為白色區域，將星系對連接起來的暗物質細絲則顯示為紅色，尺度小於4000光年的星系對中暗物質信號是最強的。

也許我們可以用一個比喻來形容宇宙的大尺度網狀結構，大家可能用過洗碗用的絲瓜布，是老絲瓜晒乾果肉腐爛後形成的。如果我們能站在宇宙的外面觀看，宇宙就像這個絲瓜布，星系團、星系由暗物質連接在一起，形成了絲瓜的絲狀結構，而絲瓜中間的空洞則是宇宙中的巨大空洞結構。從整個宇宙來看，它也像絲瓜布一樣，裡面各個地方的結構都大致相同，這稱為宇宙在大尺度下的各向同性。當然你也可以用街頭賣的蓬鬆的棉花糖來形容我們的宇宙，也許比絲瓜布更容易讓年輕一代接受，畢竟他們已經不用絲瓜布洗碗了，錯，他們可能已經不洗碗了。

根據這個理論，暗物質是宇宙的腳手架，是宇宙最基本的結構，所有的星系、星系團都編織在暗物質的網狀結構上。如果這項研究能被其他天文學家接受，暗物質研究將會重新確定方向，暗物質可能並不以我們現在所認知的任何形式存在。但其他天文學家會同意嗎？恐怕會引起巨大的爭議吧，好不容易想出逆天的1000光年波長粒子的那幾位可能意見會更大一些。

論文發表在4月12日皇家天文學會月報上，領導這項研究的是滑鐵盧大學天文學教授邁克·哈德森。論文：https://academic.oup.com/mnras/article-lookup/doi/10.1093/mnras/stx517

【注1】《自然物理學》雜誌，2014年6月22日在線發布。

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