使用NASA / ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)的天文學(xué)家采用革命性方法探測星系團(tuán)中的暗物質(zhì)。該方法允許天文學(xué)家比迄今為止使用的任何其他方法更準(zhǔn)確地“看到”暗物質(zhì)的分布，并且它可能用于探索暗物質(zhì)的最終性質(zhì)。結(jié)果發(fā)表在皇家天文學(xué)會(huì)月刊上。

近幾十年來，天文學(xué)家一直試圖了解構(gòu)成宇宙中大部分物質(zhì)的神秘物質(zhì)的真實(shí)本質(zhì) - 暗物質(zhì) - 并將其分布在宇宙中。現(xiàn)在，來自澳大利亞和西班牙的兩位天文學(xué)家利用NASA / ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡Frontier Fields計(jì)劃的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確研究了暗物質(zhì)的分布。

“我們找到了'看'暗物質(zhì)'的方法，”該研究的第一作者M(jìn)ireia Montes(澳大利亞新南威爾士大學(xué))解釋道。“我們發(fā)現(xiàn)星系團(tuán)中非常微弱的光線，群內(nèi)光線，映射了暗物質(zhì)的分布情況。”

內(nèi)部光是星系之間相互作用的副產(chǎn)物。在這些相互作用的過程中，各個(gè)恒星從它們的星系中被剝離并在星團(tuán)內(nèi)自由漂浮。一旦從星系中解放出來，它們最終會(huì)聚集在大部分星團(tuán)(大部分是暗物質(zhì))的位置。

“這些恒星與暗物質(zhì)具有相同的分布，只要我們目前的技術(shù)允許我們研究，”Montes解釋說。暗物質(zhì)和這些孤立的恒星 - 形成星云中的光 - 都是無碰撞的成分。它們遵循集群本身的引力潛力。該研究表明，對(duì)于暗物質(zhì)來說，內(nèi)部光線與暗物質(zhì)對(duì)齊，比其他任何依賴于目前使用的發(fā)光示蹤劑的方法更準(zhǔn)確地追蹤其分布。

該方法也比使用引力透鏡的更復(fù)雜方法更有效。雖然后者需要精確的透鏡重建和耗時(shí)的光譜活動(dòng)，但Montes提出的方法僅使用深度成像。這意味著可以在相同的觀察時(shí)間內(nèi)使用新方法研究更多的聚類。

研究結(jié)果介紹了探索暗物質(zhì)最終性質(zhì)的可能性。“如果暗物質(zhì)是自相互作用的，我們可以發(fā)現(xiàn)這是暗物質(zhì)分布與微弱恒星發(fā)光相比的微小偏離，”該研究的合著者伊格納西奧·特魯希略(InstitutodeAstrofísicadeCanarias，西班牙)強(qiáng)調(diào)說。目前，所有關(guān)于暗物質(zhì)的知識(shí)都是它似乎與重力的常規(guī)物質(zhì)相互作用，但不是以任何其他方式。要發(fā)現(xiàn)它自我互動(dòng)會(huì)對(duì)其身份產(chǎn)生重大限制。

目前，Montes和Trujillo計(jì)劃對(duì)原有的六個(gè)星團(tuán)進(jìn)行更多調(diào)查，以確定他們的方法是否準(zhǔn)確。他們的方法的另一個(gè)重要測試是由其他研究團(tuán)隊(duì)觀察和分析其他星系團(tuán)，添加到數(shù)據(jù)集并確認(rèn)他們的發(fā)現(xiàn)。

該團(tuán)隊(duì)還可以期待使用未來的太空望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用相同的技術(shù)，如NASA / ESA / CSA詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，它將擁有更靈敏的儀器，能夠分辨遙遠(yuǎn)宇宙中微弱的星際光。

Ignacio Trujillo總結(jié)說：“我們應(yīng)該能夠通過研究數(shù)百個(gè)星系團(tuán)來探測未來幾年的激動(dòng)人心的可能性。”