科学家发现暗物质确凿证据 子弹星团充满暗物质

科学家发现暗物质确凿证据 子弹星团充满暗物质

2014-12-20 16:51:38 科技讯

    【科技讯】12月20日消息，暗物质是宇宙中最为神秘的物质之一，它在组成宇宙的物质中占到了83%的比例。由于其不可观测性，科学家们只能借助它与可观测物质发生相互作用来进行观测。科学家们发现了最小的星系撞毁，它显示了暗物质存在的证据。

    暗物质存在的确凿证据之一便是子弹星团(BulletCluster)，如图1所示。1亿年前，一个小型星系团横扫了一个更大的星系团，虽然两者分离较远无法撞击，但两者之间的炙热气体（红色）相互碰撞并在每个星系团的尾端汇集。质量分布地图表明除可见物质以外一定存在暗物质（蓝色）。它们移动速度比气体更快，并且从气体里分离出来以跟上星系团的移动。

    相似的例子只发现于少数巨大星系团。“据称这种分离只发生在存在巨大星系团时——也就是庞然大物相互撞击时。”意大利米兰国家天体物理研究所的法比奥?加斯塔尔代洛（FabioGastaldello）这样说道。现在加斯塔尔代洛和他的研究小组发现了合并过程中存在的更小群体，它们也显示出暗物质的分离。

    研究小组在美国夏威夷莫纳克亚山加法夏望远镜(Canada-France-HawaiiTelescope)拍摄的图片里发现了碰撞星系群的存在。这些相对较小的星系群扭曲了图片里位于它背后的其它星系。天文学家见过这种效应——巨大天体的引力扭曲和放大了背景里的光，从而产生名为引力透镜的效应。科学家们将这样的星系群当做透镜来观测，结果发现它包含很多看不见的质量，很可能与暗物质有关。

    后续图片显示出星系的位置并追踪了星际气体和尘埃的位置。正如子弹星团所示，暗物质充满了可见星系，尾随的是炙热的气体。但整个系统的质量只有子弹星团的1/7。

    像这样的小型星系群比大型星系团普遍1000倍，因此很可能还有更多小型星系群有待发现。“著名的子弹星团是两个移动速度非常快的巨大天体的合并，这非常罕见。”美国加州大学欧文分校的宇宙学家詹姆斯?布洛克(JamesBullock)这样说道。“能够测量较小星系团里暗物质的位移非常重要，因为这意味着这样我们就能够建立统计数据。”

    任何单个星系团或星系团群体都可以提供暗物质与正常物质或者与自己相互作用的信息。然而由于目前获得的星系团数量有限，科学家们无法确定获得的结果具有普遍适用性还是仅限于那一个星系团。“如果我们有很多很多这样的系统，那么就可以排除不确定性，从而构建可靠的约束条件。”布洛克说道。