科學家:用新方法可「看見」暗物質光環

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【大紀元2020年11月22日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)科學界現在普遍認同宇宙中有一類總稱為「暗物質」的物質,占構成宇宙總物質量的高達85%左右,可是長期苦於探測不到任何具體的粒子。一份研究提出一種新方法,稱可以「看到」圍繞在各個星系周圍的暗物質光環。

這份研究的負責人澳大利亞斯威本理工大學(Swinburne University of Technology)的古里(Pol Gurri)解釋說:「就像通過觀察一面旗子探知風力的方法。你看不到風,但是旗子的飄動告訴了你風力、風向等信息。」

科學家認為宇宙高達85%的物質都是人眼看不見、現在的儀器也探測不到的「暗物質」。不僅如此,科學家所歸類的「可見」物質,比如構成恆星、行星、地球上的生命的這些物質,它們和光有著各式各樣的互動,可是暗物質也不和光互動。這讓暗物質的探索難上加難。

這份近期發表在《王家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的研究稱提出一種觀測方法,比以前的探測方法精確度高出十倍。

研究稱,這種探測方法的關鍵在於從暗物質在宇宙中產生的引力效應入手。合作研究員泰勒(Edward Taylor)說:「暗物質將扭曲任何位於它後面的圖像。這就像透過玻璃杯的底部看下面的報紙一樣。」

科學家將這種效果稱為「微引力透鏡」現象,很多同行已認可這是觀測宇宙暗物質的一種較為有效的方式。

現在,斯威本理工大學的研究團隊使用澳洲國立大學的2.3米望遠鏡,觀測星系在微引力透鏡效果下的旋轉,與其它方式所認知的星系的真實的旋轉速度做對比,從而推測暗物質的特性。

「因為我們知道星系內恆星和氣體的運動方式,所以我們大概地知道星系看起來應該是什麼樣子。」古里說:「通過了解星系圖像扭曲的程度,我們由此推測需要多少暗物質才能解釋我們看到的失真度。」

這份研究特別提到,這種通過星系運動速率判斷微引力透鏡效果的方式,比傳統的僅通過星系形狀的變化探測的方法,精確度可高出十倍。

新一代望遠鏡,如美國宇航局(NASA)的羅曼空間天文台(Nancy Grace Roman Space Telescope,今年剛從「大視場紅外巡天望遠鏡」更名而來),和歐洲太空局(ESA)的歐幾里得(Euclid)太空望遠鏡都將聚焦微引力透鏡對天體產生的形變效果。

泰勒說:「我們的研究展示,只要稍微改變思考的角度,即使用上世紀80年代建造的相對小型的望遠鏡,一樣對世界天文學研究做出了可觀的貢獻。」◇#

責任編輯:葉紫微

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