天文學家繪就迄今最大暗物質地圖

證實了目前關于宇宙物理特性、構成及進化的普適理論

明亮區域代表著由暗物質聚集而成的絲和塊

　　天文學家日前繪制出迄今為止最大的宇宙暗物質地圖。這種看不見的物質并不發光，但它會對周圍的環境施加引力。暗物質可能由未知的基本粒子構成，并且比構成恒星、行星和人類的普通物質更為普遍。

　　就像計算機模擬預測的那樣，新的地圖顯示，暗物質被集中在一些巨大的團塊以及絲狀體中，其間布滿了巨大的空曠區域。加拿大溫哥華市不列顛哥倫比亞大學的天體物理學家Ludovic Van Waerbeke表示：“我們很高興看到最終的結果與我們的預測相類似。”

　　為無形的東西繪圖可能聽起來不靠譜，但實際上卻相當簡單。就像一個隱形人在你的床上睡覺會在床單上留下皺褶一樣，看不見的暗物質所產生的引力會使觀測到的背景星系的形狀產生微小的扭曲。Van Waerbeke的合作者、英國愛丁堡大學的Catherine Heymans表示，利用這種“弱引力透鏡”效應繪制暗物質是“了解黑暗宇宙的重要的第一步”。

　　在5年的時間里，研究小組利用安裝在美國夏威夷莫納克亞山上的加拿大—法國—夏威夷望遠鏡(CFHT)上的340-兆像素MegaCam照相機，對距離約60億光年的1000萬個星系進行了成像。Van Waerbeke說：“我們的地圖比迄今為止最大的暗物質地圖大了100倍。”對這些星系的形狀進行的一項統計分析揭示了介于其間的暗物質的空間分布情況。

　　天文學家在日前于得克薩斯州奧斯丁市召開的第219屆美國天文學會大會上公布了這一研究成果。它看起來非常接近超級計算機對宇宙進化進行的模擬分析，即暗物質成群分布在由絲和結構成的“宇宙網”中。就像宇宙論指出的那樣，這些塊狀疙瘩——大部分的暗物質便聚集于此——整齊地與巨大的星系團契合在一起。

　　普林斯頓大學的天體物理學家Rachel Mandelbaum指出，實際上，“像CFHT透鏡巡天這樣的項目能夠用來驗證暗物質理論和廣義相對論”。Van Waerbeke說，迄今為止，“一切看來都正常。這些地圖所展現的恰好是我們所預測的”。換句話說，這些結果證實了目前關于宇宙物理特性、構成以及進化的普適理論。

　　按照研究小組成員、愛丁堡大學的Fergus Simpson的說法，透鏡巡天揭示的不僅是暗物質如何扭曲光線，同時還有暗物質如何隨著時間的流逝而成群分布。他說，這些結果已經排除了許多想要代替愛因斯坦的廣義相對論的理論。例如，Simpson說，被稱為改良牛頓力學的一種理論便不再擁有暗物質數據的支持。

　　Heymans解釋說，盡管透鏡巡天揭示了暗物質的分布情況，而由其他項目計劃在不久的將來進行的其他類型的觀測將對更神秘的暗能量作出闡釋，而后者似乎加速了宇宙的膨脹。她說，今后，名為歐幾里德的歐洲空間望遠鏡將同時完成這兩類觀測。“我們真的都需要。”