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眾所周知,暗物質(zhì)的存在是主要宇宙學理論的基石。暗物質(zhì)是一種神秘的物質(zhì),其質(zhì)量是構(gòu)成我們、行星和恒星的常規(guī)物質(zhì)的五倍。它只與引力相互作用,而且非常分散,所以研究它的最佳地點是在星系團中。然而,哈勃的新觀測表明,我們目前的暗物質(zhì)模型可能缺少一些重要的成分,雖然模型到目前為止已經(jīng)很好地描述了宇宙,但這些最新的觀測結(jié)果并不符合它們。 按照目前宇宙的組成,暗物質(zhì)充滿了星系之間的空間,環(huán)繞著星系團,它的共同引力扭曲了時空。而星系團本身就像一個引力透鏡,扭曲和放大背景星系的光線。據(jù)《科學》雜志報道,新的觀測結(jié)果顯示,不僅星系團產(chǎn)生了預(yù)期的強烈透鏡效應(yīng),而且在六個被研究的星系團中也有一些小規(guī)模的暗物質(zhì)聚集,它們產(chǎn)生的透鏡效應(yīng)比預(yù)期的強10倍。 這就意味著,星系團是理想的實驗室,在這里可以研究現(xiàn)有的宇宙數(shù)值模擬是否能很好地重現(xiàn)我們從引力透鏡效應(yīng)中推斷出來的東西,科學家已經(jīng)對這項研究中的數(shù)據(jù)進行了大量測試,我們確信,這種不匹配表明,無論是在模擬中,還是在我們對暗物質(zhì)本質(zhì)的理解中,有些物理成分缺失了。 觀測結(jié)果顯示,每個被研究的星系團中質(zhì)量最大的星系也產(chǎn)生了弧線和更遙遠背景星系的拉長圖像。當研究小組將觀測結(jié)果與模擬結(jié)果進行比較時,他們并沒有在更小的尺度上看到相同數(shù)量的暗物質(zhì)濃度。也就是說,現(xiàn)實宇宙中有一個特征是我們目前的理論模型沒有捕捉到的,這可能標志著我們目前對暗物質(zhì)的本質(zhì)及其性質(zhì)的理解存在差距,因為這些精致的數(shù)據(jù)讓我們能夠探測到暗物質(zhì)在最小尺度上的詳細分布。 這些分析的結(jié)果進一步證明了觀測和數(shù)值模擬是如何攜手并進的,這多虧了哈勃太空望遠鏡的細致觀察,與歐洲南方天文臺超大望遠鏡收集到的數(shù)據(jù)相吻合,使得這項工作成為可能。我們也期望,人類先進的望遠鏡能夠在不遠的將來,進一步完善對暗物質(zhì)的觀測,以此找到缺失的環(huán)節(jié)。
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