暗物质确有其物 “哈勃”发现50亿光年外暗物质环
[ 2007-05-17 08:58 ]


科学家探测到环状的暗物质。


“哈勃”望远镜探测到星系团中的暗物质环。

中国日报网环球在线消息:暗物质被认为是宇宙的一种重要却难以发现的物质,美国科学家5月15日表示,他们借助“哈勃”太空望远镜,在距离地球50亿光年的遥远星系团中观测到了呈环状分布的暗物质,这是迄今为止能证明它存在的最强有力的证据。

***两大星系碰撞中诞生

据英国《泰晤士报》16日报道,科学家们是在研究一个编号为Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652)的星系团中暗物质分布时偶然发现这个直径达260万光年的环状结构的。由于结构太过独特,研究小组还以为自己的数据出现了错误。

领导这项研究的美国巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学天文学家詹姆斯?杰表示:“看到这个环时,我感到很困扰,觉得可能是数据错误制造的假象。但是我越是想去除这个环,它就越显现出来。我花了一年时间来说服自己,这个暗物质环确实存在。”

詹姆斯·杰认为,2002年德国波恩大学发表了一份研究结果为这个环的起源提供了解释。研究显示,这个星系团在10亿年至20亿年前曾与另一个星系团发生碰撞并合二为一,它们中的暗物质也在猛烈冲击下聚合并重新分布,在向外扩散的过程中由于引力作用形成了这个新的环状结构。

根据科学家设计的电脑碰撞模型,两个星系团相撞时,暗物质如瀑布般向新形成的星系团中心方面喷涌而去,接着,在重力的拉力下速度放缓,开始向外侧流动。詹姆斯·杰表示:“两个星系团的碰撞产生一个暗物质环,在背景星系团外形上留下了独特的足迹。这种景象就好比将鹅卵石投向池塘,表面产生涟漪一样。随着水波经过它们上面,鹅卵石的外形似乎在不断变化。同样,由于这条密集光环的存在,背景星系团的外形也显示出连贯的变化。”

***宇宙真正的“主宰”

根据天文学界目前普遍接受的一种假说,我们肉眼能见的普通物质如恒星、星系和星尘仅占宇宙质量的4%,它们根本不足以保证宇宙的稳定。而暗物质是一种不明性质物质粒子,质量是可见普通物质质量5倍以上,宇宙质量的23%都是暗物质,靠它的引力才把星系团结合在一起,而不至于飞散。宇宙中另外73%的则是被称为“暗能量”的更神秘的物质,宇宙在它的推动下不断扩张。

由于暗物质的电磁放射和折射非常微弱,所以不能被直接观测到,关于它存在的证据也一向难以获得。不过,遥远星系团的恒星发出的光在“路过”被观测区域时,会被大质量物质吸引而发生扭曲的现象,科学家可以通过这种所谓的“引力透镜”效应来寻找暗物质的踪迹。

詹姆斯?杰表示:“这是第一次探测到有着独特结构的暗物质,它的环状结构与星系团内部星系以及热气体的结构截然不同”。这将有助于天文学家分析暗物质与普通物质的区别,理解引力作用是如何影响暗物质的。这一研究成果将刊登在6月1日出版的《天体物理学杂志》上。

不过,加州理工学院天文学家理查德·马西表示,这一最新研究发现可能会在天文学界面临严重质疑。他说:“这项研究如果要能得到佐证,当然会令人激动万分。但若想得到认可,还需要验证这个结论的一些独立观测结果。”

过去天文学界也发现过暗物质存在的证据,不过都没有这次的这么有说服力。2006年8月,美国亚利桑那大学天文学家小组曾利用“钱德拉”X射线天文望远镜观测到距太阳系1亿光年处的船底座两个星系星团的碰撞和融合,并意外发现了暗物质存在的证据。

(康娟)

(编辑:王晶)

 

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