天文學家提出觀察暗物質的新方法基於哈勃收集的引力透鏡數據
由於暗物質“看不見、摸不著”,且不會與檢測設備發生相互作用,所以科學家們很難對它展開直接的研究。當前的理論是,暗物質佔據了宇宙85%的質量,人類只能通過觀察引力的擾動去管中窺豹。近日,澳大利亞和西班牙的天文學家們,設計了一種新的方法——借助NASA / ESA的哈勃太空望遠鏡捕獲的圖像,分析星系團中的微弱光線變化,從而“看到”暗物質。
天文學家借助微弱的星光,來繪製宇宙中最難以捉摸的暗物質分佈。
星系團是一個巨大的,引力束縛的星系聚集體。地球所處的銀河系,就存在於一個被稱作Laniakea 的超星系團,其中包含了數十萬個其它星系。
在一個星團中的天體,會相互作用。有時它們會被撕裂,自由地漂浮在星系團中。當這些“流浪者”自由穿過星團時,它們會發出微弱的“群內光線”(intracluster light)。
研究一作、來自澳大利亞新南威爾士大學的Mireia Montes 表示:“我們發現星系團中極其微弱的暗中光線,映射了暗物質的分佈情況”。
此前,天文學家曾藉助’引力透鏡’來評估星系團中的暗物質分佈。儘管鏡頭在揭示其中暗物質的結構方面是有力的,但需要密集的觀察、且耗費大量的時間。
研究合著者、來自西班牙Instituto de Astrofisica de Canarias 的Ignacio Trujillo ,提出了只需借助要深空成像的新方法:
比如基於哈勃Frontier Fields 項目提供的信息,就能夠準確地推斷出給定星系團中的暗物質特性。事實上,Montes 和Trujillo 的設計方法的核心,就是基於引力透鏡效應。
此前的研究,已經分析過相同的六個星系團—— 借助引力透鏡,研究它們的暗物質剖面。由此,Montes 和Trujillo 可將“群內光線”的分佈狀況,與早前的分析相互比較。
研究指出,’群內光線’精確地伴隨著整個星系團的暗物質分佈。在群集中自由漂浮的恆星,也具有與之完全相同的分佈特點。
基於哈勃的“前沿領域”(Frontier Fields)和“布法羅”(Buffalo)項目,未來研究還將拓展到比這六個更大的星系團,對它們的邊緣展開進一步的觀測。
想要驗證這種觀測暗物質的新方法是否能夠成立,就在此一舉。
有關這項研究的詳情,應發表在近日出版的《皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。原標題為:
《Intracluster light: a luminous tracer for dark matter in clusters of galaxies》
[編譯自:Cnet ]