迄今为止用来成功识别暗物质的最快、最准确的视觉信号

donaldjackie

• ?这张图片展示了巨大的遥远的星团Abell S1063。作为哈勃前沿领域计划的一部分，这是六个长时间以多种波长高分辨率成像的星团之一。漫射的蓝白光是第一次捕捉到的真正的星光。它比迄今为止的任何其他视觉观测更精确地描绘出暗物质的位置和密度。
  

暗物质是宇宙中最大的谜团之一，在每一个巨大的、大规模的宇宙结构中都显示出它的影响。

?理论上，任何星系中的大多数暗物质都存在于一个巨大的光晕中，这个光晕吞没了正常物质，但占据了更大的体积。虽然大星系、星系团甚至更大的结构都可以间接地确定暗物质的含量，但要准确地追踪暗物质的分布却很困难。
它既不像普通物质那样发光也不像普通物质那样吸收光，但它的引力影响是不可否认的。

• ?来自哈勃前沿场的苹果机0416星系团的质量用青色表示，透镜的放大倍数用洋红色表示。那个magenta颜色的区域是透镜放大率最大化的地方。绘制出星系团的质量图，让我们能够确定哪些位置应该被探测到，以获得最大的放大效果和所有候选天体中最遥远的。
  

它在单个星系周围形成巨大的光环，将星系团和巨大的宇宙网维系在一起。

• ?插图体积在z=0处的大比例尺投影，以最大的星团为中心，深度为15 Mpc/h。显示暗物质密度(左)转变为气体密度(右)。没有暗物质，宇宙的大尺度结构是无法解释的。宇宙中存在的所有物质决定了结构首先在小尺度上形成，最终导致越来越大的结构。
  

通过测量星系团后面遥远星系的扭曲光，科学家可以重建星系团的总质量。

• ?任何背景光点的结构，无论是恒星、星系还是星系团，都会由于前景质量通过弱引力透镜的影响而被扭曲。即使有随机的形状噪声，这个签名也不会错。通过研究前景(未扭曲的)和背景(扭曲的)星系之间的差异，我们可以重建宇宙中大规模扩展对象的质量分布，比如星系团。
  

在每个星系团中，大部分质量都在星系之外：有一个巨大的暗物质晕。

• ?一个星系团可以利用引力透镜数据重建其质量。大部分的质量不是在单个星系中发现的，如图所示，而是在星系团内部的星系间介质中发现的，那里似乎存在暗物质。例如，如果没有暗物质的存在，就无法解释Refsdal超新星的延时观测。答：大肠分离出来。
  

然而，由于正常物质会发生碰撞并升温，释放出x射线，因此，光内气体的分布可能有所不同。

• ?四个相互碰撞的星系团，显示x射线(粉红色)和引力(蓝色)之间的分离，表明暗物质存在。在大尺度上，冷暗物质是必要的，没有任何替代品。然而，绘制出x射线光(粉红色)并不一定是暗物质分布(蓝色)的一个很好的指示。
  

但是从星系中喷射出来的单个恒星应该沿着与暗物质相同的路径运动。

• ?在mac j0416.1合并星系团- 2403展览不同，小x射线气体从重力分离信号，但这是预期，这个集群不同阶段的合并，还有一个偏移量之间的正常物质(x射线)和总质量(从透镜；在蓝色)是定位。
  

科学家们首次在宇宙中测量了这种光的亮度，发现它能完美地追踪暗物质。

• ?这是同一个星系团，MACS J0416.1-2403，除了胞内光显示为蓝白色。这种光比x射线或星系对暗物质的示踪能力强得多，为探测/测量宇宙中的暗物质提供了一种令人兴奋的新方法。
  

它们的位置是相同的，因为“它们都是在星系团本身的引力势下自由漂浮的，”合著者Mireia Montes解释说。

• ?作为“前沿领域”计划的一部分，哈勃太空望远镜拍摄了六个处于碰撞后不同阶段的超远星系团。在这些相对广角的尺度上，这次的测量比以往任何一次都要模糊，它能够在其中两种尺度上显示出光内的光。展望未来，这种新方法可能提供一种快速、准确和革命性的方法来推断暗物质在这些巨大宇宙结构中的存在、分布和密度。
  

由于恒星和暗物质都遵循相同的引力路径，这种漫射星光与重建的星团透镜结构相匹配。

• ?如图所示，Abell 370星系团是哈勃前沿领域项目所拍摄的六个大星系团之一。由于其他大天文台也被用来拍摄这一区域的天空，成千上万的超远星系被发现。通过带着一个新的科学目标再次观测它们，哈勃的野牛计划(超越超深前沿领域和遗留观测)将获得到这些星系的距离，使我们能够更好地了解星系是如何在我们的宇宙中形成、进化和成长的。当与光内测量相结合时，我们可以通过对同一结构的多条证据线，对其中的暗物质有更深入的了解。
  

这是迄今为止用来成功识别暗物质的最快、最准确的视觉信号。

• ?在遥远的宇宙中，这两个星系团已经成功地证明了通过测量光的亮度来推断暗物质的存在。许多天文学家相信，这将是他们武器库中一个强大的工具，用于更大规模的下一代太空望远镜和地面望远镜来探索暗物质的本质。
  

本文选自：今日头条