仔細研究1000多萬個星系後,科學家終於發現它們,統治96%的宇宙

仔細研究1000多萬個星系後,科學家終於發現它們,統治96%的宇宙

宇宙印象 深度科普欄目第789期 我們看到的宇宙其實不是真實的,還有大量不可見的物質,科學家將它們稱之為暗物質。我們所在的銀河系周圍就有暗物質,而且質量不低,憑藉暗物質的引力牽引,銀河系保持了較好的形狀。

那麼暗物質到底如何分佈於宇宙中,科學家找到了一種方法,這就是引力透鏡。通過分析遙遠星系的引力透鏡圖像,研究人員繪製了一個詳細的三維宇宙暗物質分佈圖。雖然我們無法直接看到暗物質,但暗物質是可以通過引力效應來顯示自己的存在,因此我們可以知道它們在哪兒。

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暗物質的引力對周圍的恆星和星系產生作用,改變了這些天體的運動軌跡。如果我們計算出可見物質不足以起到類似效果,那麼就有暗物質存在其中。暗物質的引力效應也會影響光線,扭曲光線的路徑,這種現象稱為引力透鏡。

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匹茲堡卡內基梅隆大學的科學家通過引力透鏡繪製出暗物質的分佈,並且建立了暗物質地圖,涉及到超過1000萬個星系,可以說這個數目是相當龐大的。頭條獨家的宇宙印象認為,繪製暗物質地圖絕不是一件小事,這項調查計劃名為Hyper Suprime-Cam項目,利用位於夏威夷的斯巴魯望遠鏡進行為期五年的觀測。

我們通過對比圖中兩個項目得出的結果,不難發現HSC項目所繪製的暗物質結構圖與歐洲普朗克探測器繪製的結構非常相似,這也說明了暗物質在宇宙中確實存在,而且以一種網狀的結構存在。

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當然這個網狀結構尺度很大,遍及整個宇宙各處,圖中每個節點都是一個星系團,暗物質細絲將它們給連接了起來。從這個角度看,暗物質有可能是宇宙的骨架,支撐著整個宇宙空間,但這些物質無法通過肉眼看到。而暗能量又產生斥力效應,加速宇宙膨脹。所以暗物質和暗能量,就是宇宙的兩個平行核心,精確控制著宇宙的膨脹。

早期的調查結果顯示,HSC發現成果表明宇宙中的暗能量略低於歐洲普朗克的調查結果,目前科學家也在分析差異的原因。

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其中一種解釋認為差異太小,沒有統計學意義,可以認為兩者幾乎相似。不論如何,HSC的調查結果也直接指出了宇宙中暗物質的位置,它們統治著宇宙96%的質量,而我們卻對其瞭解甚少。

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