|
|
科學(xué)家探測(cè)到環(huán)狀的暗物質(zhì)。
 |
|
|
“哈勃”望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到星系團(tuán)中的暗物質(zhì)環(huán)。 |
中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)環(huán)球在線消息：暗物質(zhì)被認(rèn)為是宇宙的一種重要卻難以發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，美國(guó)科學(xué)家5月15日表示，他們借助“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡，在距離地球50億光年的遙遠(yuǎn)星系團(tuán)中觀測(cè)到了呈環(huán)狀分布的暗物質(zhì)，這是迄今為止能證明它存在的最強(qiáng)有力的證據(jù)。
***兩大星系碰撞中誕生
據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》16日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家們是在研究一個(gè)編號(hào)為Cl 0024+17 （ZwCl
0024+1652）的星系團(tuán)中暗物質(zhì)分布時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)這個(gè)直徑達(dá)260萬(wàn)光年的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的。由于結(jié)構(gòu)太過(guò)獨(dú)特，研究小組還以為自己的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的美國(guó)巴爾的摩約翰斯·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家詹姆斯?杰表示：“看到這個(gè)環(huán)時(shí)，我感到很困擾，覺(jué)得可能是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤制造的假象。但是我越是想去除這個(gè)環(huán)，它就越顯現(xiàn)出來(lái)。我花了一年時(shí)間來(lái)說(shuō)服自己，這個(gè)暗物質(zhì)環(huán)確實(shí)存在。”
詹姆斯·杰認(rèn)為，2002年德國(guó)波恩大學(xué)發(fā)表了一份研究結(jié)果為這個(gè)環(huán)的起源提供了解釋。研究顯示，這個(gè)星系團(tuán)在10億年至20億年前曾與另一個(gè)星系團(tuán)發(fā)生碰撞并合二為一，它們中的暗物質(zhì)也在猛烈沖擊下聚合并重新分布，在向外擴(kuò)散的過(guò)程中由于引力作用形成了這個(gè)新的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
根據(jù)科學(xué)家設(shè)計(jì)的電腦碰撞模型，兩個(gè)星系團(tuán)相撞時(shí)，暗物質(zhì)如瀑布般向新形成的星系團(tuán)中心方面噴涌而去，接著，在重力的拉力下速度放緩，開(kāi)始向外側(cè)流動(dòng)。詹姆斯·杰表示：“兩個(gè)星系團(tuán)的碰撞產(chǎn)生一個(gè)暗物質(zhì)環(huán)，在背景星系團(tuán)外形上留下了獨(dú)特的足跡。這種景象就好比將鵝卵石投向池塘，表面產(chǎn)生漣漪一樣。隨著水波經(jīng)過(guò)它們上面，鵝卵石的外形似乎在不斷變化。同樣，由于這條密集光環(huán)的存在，背景星系團(tuán)的外形也顯示出連貫的變化。”
***宇宙真正的“主宰”
根據(jù)天文學(xué)界目前普遍接受的一種假說(shuō)，我們?nèi)庋勰芤?jiàn)的普通物質(zhì)如恒星、星系和星塵僅占宇宙質(zhì)量的4%，它們根本不足以保證宇宙的穩(wěn)定。而暗物質(zhì)是一種不明性質(zhì)物質(zhì)粒子，質(zhì)量是可見(jiàn)普通物質(zhì)質(zhì)量5倍以上，宇宙質(zhì)量的23%都是暗物質(zhì)，靠它的引力才把星系團(tuán)結(jié)合在一起，而不至于飛散。宇宙中另外73%的則是被稱為“暗能量”的更神秘的物質(zhì)，宇宙在它的推動(dòng)下不斷擴(kuò)張。
由于暗物質(zhì)的電磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接觀測(cè)到，關(guān)于它存在的證據(jù)也一向難以獲得。不過(guò)，遙遠(yuǎn)星系團(tuán)的恒星發(fā)出的光在“路過(guò)”被觀測(cè)區(qū)域時(shí)，會(huì)被大質(zhì)量物質(zhì)吸引而發(fā)生扭曲的現(xiàn)象，科學(xué)家可以通過(guò)這種所謂的“引力透鏡”效應(yīng)來(lái)尋找暗物質(zhì)的蹤跡。
詹姆斯?杰表示：“這是第一次探測(cè)到有著獨(dú)特結(jié)構(gòu)的暗物質(zhì)，它的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與星系團(tuán)內(nèi)部星系以及熱氣體的結(jié)構(gòu)截然不同”。這將有助于天文學(xué)家分析暗物質(zhì)與普通物質(zhì)的區(qū)別，理解引力作用是如何影響暗物質(zhì)的。這一研究成果將刊登在6月1日出版的《天體物理學(xué)雜志》上。
不過(guò)，加州理工學(xué)院天文學(xué)家理查德·馬西表示，這一最新研究發(fā)現(xiàn)可能會(huì)在天文學(xué)界面臨嚴(yán)重質(zhì)疑。他說(shuō)：“這項(xiàng)研究如果要能得到佐證，當(dāng)然會(huì)令人激動(dòng)萬(wàn)分。但若想得到認(rèn)可，還需要驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論的一些獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果�！�
過(guò)去天文學(xué)界也發(fā)現(xiàn)過(guò)暗物質(zhì)存在的證據(jù)，不過(guò)都沒(méi)有這次的這么有說(shuō)服力。2006年8月，美國(guó)亞利桑那大學(xué)天文學(xué)家小組曾利用“錢德拉”X射線天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到距太陽(yáng)系1億光年處的船底座兩個(gè)星系星團(tuán)的碰撞和融合，并意外發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)存在的證據(jù)。
（康娟）
（編輯：王晶）