2012年07月06日
中國科技網(wǎng)訊 據(jù)《自然》網(wǎng)站7月5日（北京時間）報道，最近，一個由美、德、英科學(xué)家組成的國際天文小組通過X射線多鏡牛頓衛(wèi)星，首次直接探測到兩個星系團之間被暗物質(zhì)“細絲”形成的橋梁連接起來。這種“細絲”就像暗物質(zhì)骨架的“手指”，可能最終指示著星系在哪里形成。這一結(jié)果發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。
按照標準宇宙模型，可見恒星和星系在天空中沿某種圖案分布，這種圖案就是“宇宙網(wǎng)”，它最初由暗物質(zhì)勾勒出來?？茖W(xué)家認為宇宙物質(zhì)的80%是暗物質(zhì)，大爆炸之后不久，由于密度不均勻，那些密度稍大的地方被拉進了暗物質(zhì)，結(jié)合在一起并最終塌縮成平面“煎餅”。
論文領(lǐng)導(dǎo)作者、美國密歇根大學(xué)物理系與密歇根理論物理中心約格·迪特里希解釋說，在這些“煎餅”橫斷的地方，可以發(fā)現(xiàn)長長的暗物質(zhì)“細絲”，星系團在宇宙網(wǎng)的結(jié)點上形成，這里是“細絲”交織的地方。但要觀察“細絲”中的暗物質(zhì)造成的“引力透鏡”現(xiàn)象卻非常困難，因為它們包含的物質(zhì)相對較少。
迪特里希和同事研究了一種跨越星系團Abell 222和Abell 223的特殊“細絲”，該“細絲”具有較強的透鏡效應(yīng)。研究小組檢測到它后面4萬多個背景星系發(fā)生了變形，并由此推算了細絲質(zhì)量在6.5×1013—9.8×1013個太陽質(zhì)量之間。通過檢測X射線多鏡牛頓衛(wèi)星觀察到的“細絲”中等離子發(fā)出的X射線，經(jīng)計算其中不到9%的質(zhì)量可能由熱氣體構(gòu)成，計算機模擬顯示另外約10%的質(zhì)量可能來自可見恒星和星系，所以其余一大塊肯定是暗物質(zhì)。
麻省理工學(xué)院天文學(xué)家馬克·鮑茨指出，天文學(xué)家尚未確切知道，可見物質(zhì)是怎樣沿著暗物質(zhì)鋪下的路徑分布的。但在這一非常系統(tǒng)中，能同時繪制出暗物質(zhì)和可見物質(zhì)，并有望厘清它們之間是怎樣沿著“細絲”連接和演化的。
研究人員還指出，日本Astro-H X射線太空望遠鏡將于2014年發(fā)射，探測“細絲”中等離子的電離狀態(tài)和溫度，進一步分辨不同結(jié)構(gòu)形成模型之間的差異。歐空局的歐幾里德衛(wèi)星將于2019年發(fā)射，也將帶來更多引力透鏡的數(shù)據(jù)。這些技術(shù)可能最終幫助天文學(xué)家理解宇宙結(jié)構(gòu)，并揭示看不見的神秘暗物質(zhì)究竟由什么構(gòu)成。（記者常麗君）
總編輯圈點
形容某件事情的復(fù)雜，人們常說它背后有一張看不見的網(wǎng)，但天文學(xué)家們告訴我們，恒星星系都處在一張同樣不可見的大網(wǎng)上。編織它的便是宇宙神秘客——暗物質(zhì)。我們對暗物質(zhì)了解實在不多，不過，就像曾經(jīng)霍金都認為遙不可及的希格斯粒子突然變得觸手可及一樣，科學(xué)家此番探索，或?qū)⒊蔀槿祟惤忾_另一支宏大謎題的前奏。按圖索驥，循著暗物質(zhì)搭建描繪的宇宙背景，我們不僅有望弄清暗物質(zhì)自身的神秘構(gòu)成，更有機會借此回溯到大爆炸的宏偉一刻，徹底解開萬物起源之謎。
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