科普知识：暗物质的真实身份

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暗物质是什么？三年前科学家以为自己找到了答案，现在又错了？

星系，被认为是由可见的恒星、行星、尘埃以及暗物质所组成的。其中的暗物质是一种占据了宇宙大部分质量却不可见的物质。尽管科学家不知道它们究竟是什么，但我们可以观测到暗物质对可见物质所施加的影响。

哈勃拍到的4个巨型星系，位于星系团Abell 3827，展示了可见光和近红外条件下的景象。他们身后是更为遥远的恒星。照片中，它们环绕这4个星系，虽然影像失真，但依稀可见

根据对星系团Abell 3827的最新观测结果，暗物质可能不与引力以外的任何力发生交互作用。4月6日，在利物浦举行的欧洲天文与空间科学周活动上，英国杜伦大学的安德鲁·罗伯森博士公布了最新研究发现。该发现完全颠覆了三年前科学家们对暗物质的认知。

三年前杜伦大学的一支国际研究小组声称自己取得了一次重大突破，确定了暗物质的“真实身份”。

根据哈勃望远镜当时的观测，Abell 3827星系团（距地球大约13亿光年）的一个星系与周围的暗物质分离，这证明暗物质与引力之外的力发生了相互作用。

通过在地球上对Abell 3827进行观测，科学家能够对星系团内的暗物质进行高灵敏度测量。然而，这支研究小组现在宣布他们看错了！最近的观测结果显示Abell 3827内的暗物质并没有与星系分离。

Abell 3827心脏地带的4个星系。图像结合了哈勃望远镜的紫外成像（蓝色），阿塔卡玛大型毫米波阵列的长波长成像（红色）。在这种波长下，处在前景的Abell 3827几乎透明，进而降低研究背景星系的难度

研究论文主笔人、杜伦大学系外天文学中心的理查德·梅塞博士表示：“探寻暗物质的工作遭遇挫折，但科学研究就是如此。随着数据的改进，结论也会随之改变。不过，暗物质的搜寻之旅仍将继续，以最终揭示它们的本质。由于暗物质不与周围宇宙进行交互，我们很难确定它们的身份。”

暗物质在宇宙中的比重接近27%，与占比5%的行星、恒星等正常物质相比，占比相当大。据悉，暗物质的数量是其它所有已知粒子的5倍左右，但人类并不了解它们的“真正身份”。

然而这种神秘物质却是宇宙运转机制的基本要素。如果没有暗物质引力的约束效应，银河系的星系将因为自身旋转，四分五裂。

在进行这项新研究时，科学家利用了智利的阿塔卡玛大型毫米波阵列（以下简称ALMA），对Abell 3827星系团进行观测。ALMA捕获了一个无关背景星系的扭曲红外线，最终揭示了暗物质的位置。

研究论文合著者、明尼苏达州大学的莉莉娅·威廉斯表示：“在ALMA的帮助下，我们获得了这个遥远星系的更清晰影像，分辨率超过哈勃望远镜拍摄的图像。暗物质的真正位置要比此前的观测更为清晰。”

虽然新观测结果显示暗物质仍留在星系内，但科学家表示这并不一定意味着暗物质没有发生交互作用。暗物质的交互可能非常微小，或者这个特殊星系的移动方向正对着我们，导致我们无法观测到暗物质的侧向位移。

过去两年，科学家提出了几项新的非标准暗物质理论，还曾借助杜伦大学的高性能超级计算机进行模拟。

研究论文合著者、杜伦大学计算宇宙学研究所的罗伯森博士指出：“不同的暗物质特性会留下各种泄密信号。我们将继续探寻暗物质的本质，继续进行所需的实验，从合适的角度进行观测。我们将进行一次非常有趣的测试，即暗物质的交互作用让它们变成一个球团。这是我们的下一个研究对象。”

为了继续在数百个星系团测算暗物质，杜伦大学帮助制造了SuperBIT望远镜。这架望远镜搭乘巨型氦气球进入地球大气层上方，能够获取清晰的宇宙图像。此项研究获得英国皇家学会、英国科学与技术设施委员会以及NASA的资金支持。

本文选自：今日头条