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暗物质和大规模构造紧密相关,这么说有证据吗

时间:2022-01-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:在得知暗物质存在之后,许多研究人员们正在专心致力于研究这个问题。该项目使用哈勃望远镜认真研究了大约50万个星系的形状,成功推算出观测区域内的暗物质的量。根据此暗物质空间分布图,可知暗物质也同星系一样具有大规模构造。
暗物质和大规模构造紧密相关,这么说有证据吗_图解宇宙之谜10

回答:根据哈勃太空望远镜和昴星团望远镜(Subaru Telescope)的观测结果,我们得知暗物质同样形成着大规模构造。


暗物质在这个广阔的宇宙中是如何分布的呢?在得知暗物质存在之后,许多研究人员们正在专心致力于研究这个问题。然而,暗物质既不会发射电磁波,也完全不会被肉眼所捕捉,到底有什么方法可以研究暗物质呢?实际上是有的,其关键就是万有引力。暗物质虽然不会被肉眼看到但是存在质量。也就是说,在万有引力作用下,其具有吸引周围物体的能力。如果能够捕捉到这一万有引力效果,即使是不发射电磁波的物体也能够被观测到。

那么,如何能够捕捉到万有引力的效果呢?现在使用的方法是通过引力透镜现象进行调查。引力很大的物体具有使靠近的光线发生扭曲的性质。例如从星系发射出来的光在到达地球的过程中间如果经过暗物质旁边,光路会稍微有一点伸长,这使得星系的形状看上去就有点扭曲。对这样的星系扭曲进行分析的话,就可以弄清楚暗物质的分布。

研究这个的是哈勃望远镜的COSMOS(Cosmic Evolution Survey:宇宙演化调查)项目。该项目使用哈勃望远镜认真研究了大约50万个星系的形状,成功推算出观测区域内的暗物质的量。

之后,以爱媛大学研究生院教授谷口义明为首的研究小组,通过昴星团望远镜,使用可见光、X射线、紫外线、红外线、电波等几种不同波长的电磁波对宇宙演化调查项目中的观测区域进行了观测。结果成功测量出宇宙演化调查项目所观测的大约50万个星系的距离。

通过宇宙演化调查项目的结果所得知的暗物质的量,不管怎么说都是平面的东西,在与昴星望远镜的测量结果相结合后,在世界上首次以三维方式推算出了暗物质分布,从而绘制了暗物质的空间分布图。根据此暗物质空间分布图,可知暗物质也同星系一样具有大规模构造。

暗物质的三维分布图。左前方靠近地球、右后方远离地球。最右后方的部分距离地球约80亿光年

(出自NASA/ESA)

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