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暗《an》物“wu”质{zhi}舆图中的宇宙隐秘

admin2021-08-1959

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  不久前,国际暗能量观察(DES)项目团队的科学家行使弱引力透镜工具,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天空的舆图。这是迄今为止用这一方式获得的最大的暗物质舆图,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,我们熟知的通俗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年月,科学家在大量奇异宇宙征象的基础上勇敢料想,提出了宇宙中可能潜伏有大量“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,人们已较为准确地估算出了暗物质的总量和占比,知道它在宇宙中无处不在。在宇宙大尺度上描绘出暗物质舆图,可以进一步辅助人们探讨其漫衍以及形成的结构。

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  暗物质之以是“暗”,是由于其既不发出任何波段的光,也反面任何波段的光发生作用,用任何探测器或望远镜都无法直接考察到。那若何知晓其存在?现在,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周围的光线弯曲。这次DES团队的绘图事情就基于这一原理。由于舆图中这些暗物质的存在,导致靠山星系发射的光在到达望远镜之前被偏折,从而使观察到的靠山星系发生形状转变。通过探测这些形变,就可以描绘出暗物质的若干及其漫衍。

  此前的类似丈量显示,宇宙中暗物质多数在其形成的结构体——“暗晕”中。为了使更大尺度上暗物质漫衍的图像更为清晰,DES团队在6年时间里,行使位于智利的超敏感探测相机在南半球的天空采集数据,获得了现在最大的测光样本。在宣布的舆图照片中,差异亮度展示的是总的物质密度,亮度大意味着密度高,反之则密度低。我们可以看到宇宙中差异类型的大尺度结构,异常高密度的星系群及星系团,密度异常低的宇宙朴陋区,另有一些丝状结构。行使这些物质漫衍,人们可以更周全地熟悉宇宙的组成,研究宇宙的演化历史。

  行使这些暗物质漫衍,人们还可以对宇宙学模子参数和物理学理论给出更好的限制。现实上,得益于现代星系巡天对宇宙中的物质漫衍加倍仔细的描绘,对差其余引力模子给出限制一直是近年来的热门问题。相关科学报道称,此次绘图历程中科研职员就证实了宇宙的暗能量密度为常数,为当前尺度宇宙学模子提供了强有力的支持。此外还观察到宇宙要比预期的更平滑些,若是更多更好的观察之间能相互证实,那么人们对于引力理论的熟悉可能会有所更新,并可能对暗能量的本质属性有新认知。

  现在暗物质的存在照样一种假设,但它可以注释绝大部门观察事实,基于这一假设条件下的结构形成理论也能注释大部门星系观察数据。不外,人们对于暗物质的本质属性,好比基于何种基本粒子、质量为若干等依然未知。未来,需要更先进的望远镜对宇宙睁开更深入的探测,并对可能存在的暗物质粒子举行进一步的侦测,从而为这些问题提供可靠谜底。

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