科学家:用新方法可“看见”暗物质光环

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宇宙及暗物质光环假想图(正见)
宇宙及暗物质光环假想图(正见)

【明德网】科学界现在普遍认同宇宙中有一类总称为“暗物质”的物质,占构成宇宙总物质量的高达85%左右,可是长期苦于探测不到任何具体的粒子。一份研究提出一种新方法,称可以“看到”围绕在各个星系周围的暗物质光环。

这份研究的负责人澳大利亚斯威本理工大学(Swinburne University of Technology)的古里(Pol Gurri)解释说:“就像通过观察一面旗子探知风力的方法。你看不到风,但是旗子的飘动告诉了你风力、风向等信息。”

科学家认为宇宙高达85%的物质都是人眼看不见、现在的仪器也探测不到的“暗物质”。不仅如此,科学家所归类的“可见”物质,比如构成恒星、行星、地球上的生命的这些物质,它们和光有着各式各样的互动,可是暗物质也不和光互动。这让暗物质的探索难上加难。

这份近期发表在《王家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的研究称提出一种观测方法,比以前的探测方法精确度高出十倍。

研究称,这种探测方法的关键在于从暗物质在宇宙中产生的引力效应入手。合作研究员泰勒(Edward Taylor)说:“暗物质将扭曲任何位于它后面的图像。这就像透过玻璃杯的底部看下面的报纸一样。”

科学家将这种效果称为“微引力透镜”现象,很多同行已认可这是观测宇宙暗物质的一种较为有效的方式。

现在,斯威本理工大学的研究团队使用澳洲国立大学的2.3米望远镜,观测星系在微引力透镜效果下的旋转,与其它方式所认知的星系的真实的旋转速度做对比,从而推测暗物质的特性。

“因为我们知道星系内恒星和气体的运动方式,所以我们大概地知道星系看起来应该是什么样子。”古里说:“通过了解星系图像扭曲的程度,我们由此推测需要多少暗物质才能解释我们看到的失真度。”

这份研究特别提到,这种通过星系运动速率判断微引力透镜效果的方式,比传统的仅通过星系形状的变化探测的方法,精确度可高出十倍。

新一代望远镜,如美国宇航局(NASA)的罗曼空间天文台(Nancy Grace Roman Space Telescope,今年刚从“大视场红外巡天望远镜”更名而来),和欧洲太空局(ESA)的欧几里得(Euclid)太空望远镜都将聚焦微引力透镜对天体产生的形变效果。

泰勒说:“我们的研究展示,只要稍微改变思考的角度,即使用上世纪80年代建造的相对小型的望远镜,一样对世界天文学研究做出了可观的贡献。” (正见)

责任编辑:李文涵