暗物質暈或標誌著古老星系碰撞

天文學家在新發現的暗物質環中未見可見物質

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天文學家表示,他們發現了一個巨大的暗物質環,這種神秘物質似乎構成了宇宙中大部分質量,環繞著一個距離五十億光年的星系團。如果屬實,這項發現將標誌著暗物質首次呈現出與它所環繞的可見物質截然不同的形狀,突顯了兩種物質之間的差異。

在今天美國宇航局的新聞釋出會上,天文學家表示,這個環可能形成於十億到二十億年前,在兩個星系團碰撞後,周圍的暗物質像石頭投入水中一樣向外擴散。然而,一些專家表示,這個環可能只不過是一種光學錯覺。

研究人員尚不清楚暗物質是什麼,但他們用它來解釋為什麼星系團有足夠的引力將自身聚在一起。雖然暗物質不反射光——因此得名——但天文學家可以探測到它的引力彎曲其後方遙遠恆星的光線的方式,這種效應稱為引力透鏡。


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先前對暗物質的研究發現,星系和其他可見物質漂浮在暗物質團塊中,就像黑曲奇餅乾中的白巧克力碎片一樣。因此,無論暗物質呈現何種形狀,例如環狀,它都應該攜帶星系。

一個使用哈勃太空望遠鏡的團隊在繪製星系團 CL 0024+17 中暗物質分佈圖時,發現了這個看不見的環,它橫跨 260 萬光年 [參見上方圖片]。

約翰·霍普金斯大學的天文學家 M. James Jee 表示,起初他認為這是資料中的一個故障。現在,他說,“我們相信這是迄今為止暗物質存在的最有力證據,”並補充說,“過去從未報道過這種結構。”

先前的一項研究表明,CL 0024+17 在十億到二十億年前與另一個星系團發生過碰撞。Jee 及其同事模擬了星系團碰撞,發現該事件的力量會將周圍的暗物質向外濺射成一個環,他們在即將於 6 月 20 日發表在《天體物理學雜誌》上的一篇論文中報告了這一發現。

俄亥俄州雅典市俄亥俄大學的天文學家道格拉斯·克勞威表示,結果很有趣,但迄今為止,環缺乏可見物質的證據尚不令人信服。“即使這個環是真實的,也完全不清楚它是否在星系分佈中看不到,”他說。

圖森市亞利桑那大學的天文學家丹尼斯·扎裡茨基指出,這個環可能是由於哈勃視線方向上暗物質團塊的偶然排列造成的。扎裡茨基說,之前也有一些關於純暗物質的報道。“但最終,這些說法都消失了。”

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