韋伯太空望遠鏡助繪宇宙暗物質分布圖 科學家:迄今最詳細
(路透華盛頓26日電)科學家利用韋伯太空望遠鏡在天空中一片面積接近滿月3倍的區域進行觀測,繪製出迄今最詳細的宇宙神秘物質「暗物質」分布圖。
普通物質構成恆星、行星、人類以及我們所能看到的一切,但僅占宇宙所有物質的約15%。其餘則是暗物質,既不發射也不反射光,因此肉眼和望遠鏡都看不到。
科學家根據暗物質在大尺度上產生的重力效應推斷它的存在,例如星系的旋轉速度、星系團的凝聚方式,以及遙遠天體的光線穿越龐大宇宙結構時如何彎曲。
韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)觀測到約25萬個遙遠星系的形狀出現細微扭曲,這是沿觀測方向的物質重力效應所致。這張新的暗物質分布圖是根據這種光線彎曲現象繪製。
先前的暗物質分布圖是根據哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)觀測資料繪製。新圖憑藉韋伯太空望遠鏡更強大的觀測能力,解析度是舊圖兩倍,涵蓋更多宇宙區域,並可窺探更久遠的宇宙歷史,實際上可追溯到約80至100億年前,這是星系形成的關鍵時期。
研究結果今天刊登於期刊「自然天文學」(Nature Astronomy)。主要作者美國國家航空暨太空總署(NASA)加州噴射推進實驗室(JPL)觀測宇宙學家史柯納密里歐(Diana Scognamiglio)表示:「這讓我們得以解析更細微的暗物質結構,發現先前未見的質量集中區,並將暗物質分布圖的繪製範圍擴展到宇宙的更早期。」
這張分布圖以前所未見的清晰度揭示宇宙巨觀結構「宇宙網」(cosmic web)的新細節,包括星系團、由暗物質構成、星系與氣體沿其分布的龐大絲狀結構,以及質量密度較低的區域。
韋伯太空望遠鏡集光能力約為哈伯太空望遠鏡的6倍,2021年發射升空,2022年投入運作。
史柯納密里歐說:「韋伯太空望遠鏡就像是幫宇宙戴上新的眼鏡,能以比以往更清晰的細節觀測到更暗淡、更遙遠的星系。這實際上為我們提供了一個更密集的背景星系網格,正是這類研究所需。星系愈多、影像愈清晰,暗物質分布圖也就愈精細。」
研究人員表示,這張分布圖將從多方面促進未來對宇宙的研究。中央社(翻譯)