哈勃望远镜获取迄今最精确暗物质分布图
时间:2017-12-07

  科学中心 - 哈勃望远镜获得迄今为止最准确的暗物质分布

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  北京时间11月17日消息,在哈勃太空望远镜和宇宙透镜效应的帮助下,科学家已经成功地获得了迄今为止在一个巨大星系团中最准确的暗物质图。

  暗物质是一种神秘的,看不见的物质,几乎占据了宇宙物质和能量的四分之一,但除了引力以外不与常规物质相互作用。科学家知道宇宙中存在暗物质的原因不是因为他们看到了暗物质,而是间接地通过隐形暗物质对可见物质的引力影响间接获得了它们的信息。

  当大量的暗物质积累时,就像包含数百或数千星系的规则星系一样,积聚的暗物质产生了一个引力,当遥远的星系经过它附近时,它会使光线弯曲,造成镜头 - 喜欢的效果。地球上的天文学家已经拍摄了由同一个星系围绕重心产生的多重图像和伪影,这就是所谓的引力透镜。

  引力透镜可以作为一个很好的测量星系中暗物质数量的工具,但是到目前为止,天文学家还不知道暗物质究竟在哪里存在。

  但是这一次不同,得益于由哈勃太空望远镜提供动力的高级测量摄像机(ACS),天文学家已经确定了一个名为Abell 1689的星系团中的暗物质分布。

  利用其他方法,研究者只能通过多个观测数据拼凑暗物质的质量分布,找到最合适的观测数据分布模型。 NASL喷气推进实验室(JPL)的天文学家Dan Cole(Dan Coe)在新闻发布会上说,但是使用我们的方法,研究人员将能够直接获得暗物质的大量分布,而不必猜测和拼凑。

  距地球22亿光年的阿贝尔1689星系团,包含约1000个星系和1万亿颗恒星。通过比较哈勃的图像和以前的观察,研究人员选取了42个不同背景星系的135张不同的照片。

  科尔说,引力透镜天体照片看起来像一个巨大的迷宫。我们第一次做的是安排阿贝尔1689星系团的内部质量,以找到一些质量分布模式,在这种模式下观测到的背景星系引力透镜效应被产生。

  科尔和他的同事在哈勃太空望远镜图像(问题图中的蓝色材料)上迭加了暗物质位置信息。这个结果发表在11月10日的“天体物理学”上,科尔和他的同事们证实,Abell 1689星系团中的暗物质比之前的研究人员更加庞大。

  这个额外的质量表明,银河星系早在宇宙早期就已经形成了。暗物质的引力引起物质的积累,但这个过程被另一个更神秘而强大的力量所阻碍,暗能量的主要作用是推动物质流失。一旦黑暗能量在早期的宇宙中扮演着重要的角色,银河团体将难以聚在一起。

  因此,星系团的形成应该在数十亿年前开始形成,以形成我们今天看到的宇宙。科尔说。在早期的宇宙中,空间较小,暗物质较密集。 Abell 1689星系在婴儿期似乎已经聚集了大量的物质。从那以后,这个星系一直带着这个额外的质量,直到我们今天被观察到。

  这项研究是哈勃星系透镜和超新星(CLASH)项目的一部分。在接下来的三年里,该计划还将利用哈勃太空望远镜观测25个星系,总观测时间将达到一个月。

  哈勃网站报道(英文)