IT之家 1 月 27 日消息,科技媒体 Phys 昨日(1 月 26 日)发布博文,报道称杜伦大学、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)及洛桑联邦理工学院的天文学家,利用詹姆斯 · 韦布太空望远镜(JWST)绘制出了迄今为止分辨率最高的暗物质地图。
IT之家注:暗物质(Dark Matter)是宇宙中一种看不见、摸不着的神秘物质。它不发光也不反光,但拥有质量和引力,就像透明的胶水一样,它提供了额外的引力,把星系“粘”在一起,防止它们因为旋转速度过快而散架。
利用詹姆斯 · 韦伯太空望远镜的数据,天文学家绘制出了迄今为止最详细的暗物质分布图之一。该图通过测量不可见物质的引力如何弯曲背景星系的光线,揭示了暗物质如何作为可见星系赖以存在的隐藏框架。叠加的等值线标示了暗物质密度相等的区域,突显了这种不可见物质(图中以蓝色显示)最集中的区域。图源:Gavin Leroy 博士 / COSMOS-Webb 合作组。
这项发表于《自然 · 天文学》的研究证实,暗物质并非杂乱无章,而是充当了宇宙的“隐形脚手架”。在宇宙早期,暗物质首先聚集,随后通过引力将普通物质拉拢到一起,创造了恒星、星系乃至像地球这样的行星得以诞生的环境。如果没有暗物质的引力牵引,银河系中可能无法形成孕育生命所需的关键元素。
为了观测“不可见”的暗物质,研究团队利用“引力透镜效应”(Gravitational Lensing)寻找其踪迹:当暗物质的巨大质量导致空间弯曲时,背景星系传来的光线也会随之发生弯曲,就像光线穿过扭曲的窗玻璃一样。
这张地图展示了哈勃太空望远镜(左)和詹姆斯 · 韦伯太空望远镜(右)观测到的 COSMOS 场中的暗物质分布。叠加的等值线标记了暗物质密度相等的区域,突显了这种不可见物质(图中以蓝色显示)最集中的区域。图源:Gavin Leroy 博士 / Richard Massey 教授 / COSMOS-Webb 合作组。
哈勃太空望远镜(左)和詹姆斯 · 韦伯太空望远镜(右)观测到的 COSMOS 场中的暗物质分布。图源:Gavin Leroy 博士 / Richard Massey 教授 / COSMOS-Webb 合作组。
这支科学家团队实际上是对天空进行了地形测量。图中色彩更鲜艳的部分是高密度物质群,包括暗物质(左)、星系(中)和热气体(右)。图源:Gavin Leroy 博士 / Richard Massey 教授 / COSMOS-Webb 合作组。
韦布太空望远镜对六分仪座(Sextans)方向一片约 2.5 倍满月大小的天区持续观测约 255 小时,识别出近 80 万个星系。通过分析这些星系光线的扭曲程度,科学家精准描绘出了前景中看不见的暗物质分布图。
这张新地图的星系包含量是地面观测站同类地图的 10 倍,清晰度则是哈勃太空望远镜的 2 倍。
利用詹姆斯 · 韦伯太空望远镜的数据,天文学家绘制出了迄今为止最详细的暗物质分布图之一。通过测量不可见物质的引力如何弯曲背景星系的光线,该图揭示了暗物质如何作为可见星系赖以存在的隐藏框架。图源:Gavin Leroy 博士 / Richard Massey 教授 / COSMOS-Webb 合作项目。
研究共同负责人、NASA JPL 的戴安娜 · 斯科纳米格里奥(Diana Scognamiglio)博士表示:“以前我们看暗物质像是在看一张模糊的照片,现在得益于韦布望远镜的惊人分辨率,我们能以惊人的细节看到宇宙的隐形支架。”
此外,利用韦伯的中红外仪器(MIRI),团队还能穿透宇宙尘埃云,精准测量星系距离,从而构建出三维的暗物质结构。
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