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新研究显示暗物质可能比预期更平滑
发布日期:2018-05-16

宇宙中的暗物质地图是从智利的ESO Paranal天文台利用VLT测量望远镜获得的KiDS调查数据获得的。它揭示了密集(光)和空(黑暗)区域的广阔网络。这张图片是KiDS观察到的五片天空中的一片。在这里,看不见的暗物质呈粉红色,覆盖了大约满月大小420倍的天空。通过分析从距离60亿光年远的300万遥远星系收集的光线,进行了这一图像重建。观测到的星系图像在光线穿过宇宙时受到暗物质的引力作用而扭曲。这张图片中出现了一些边界清晰的小暗区。它们是明亮的恒星和其他附近物体的位置,它们阻碍了更遥远的星系的观测,因此在这些地图中被掩盖,因为在这些区域中不能测量弱透镜信号。 (点击查看完整图片)

使用来自公斤程度调查的数据,一组天文学家发现宇宙网中的暗物质占宇宙内容的约四分之一,并不像我们以前所认为的那样团块。 EM>

利用ESO在智利的VLT测量望远镜进行的一项巨大的新星系测量分析表明,暗物质可能不如先前所想的那样密集并且在整个空间中更顺畅地分布。一个国际团队使用基洛度调查(KiDS)的数据来研究大约一千五百万遥远星系的光线如何受到宇宙最大尺度上物质的引力影响的影响。结果似乎与普朗克卫星早先的结果不一致。

德国波恩Argelander-InstitutfürAstronomie的Hendrik Hildebrandt和来自荷兰Leiden Observatory的Massimo Viola领导了来自世界各地机构的天文学家团队,他们使用ESO制作的基洛度测量(KiDS)图像处理图像。智利的VLT测量望远镜(VST)。对于他们的分析,他们使用的调查图像覆盖了五个天空斑块,总面积约为满月大小的2200倍,并包含大约1,500万个星系。

通过利用Paranal站点的VST可用的精美图像质量,并使用创新的计算机软件,该团队能够进行有史以来最精确的测量之一,称为宇宙剪切。这是弱引力透镜的微妙变体,其中由远处星系发出的光通过诸如星系团等大量物质的重力作用轻微扭曲。

在宇宙剪切中,它不是星系团,而是宇宙中的大规模结构,使光线发生翘曲,产生更小的效应。需要进行非常广泛和深入的调查,如KiDS,以确保非常微弱的宇宙剪切信号足够强大,可以被测量,并且可以被天文学家用来绘制吸引物质的分布图。这项研究采用迄今为止用于这种​​技术的最大的天空总面积。

有趣的是,他们的分析结果似乎与欧洲空间局普朗克卫星的结果不一致,该卫星是探测宇宙基本属性的主要太空任务。特别是,KiDS团队对整个宇宙中丛生物质的测量 - 一个关键的宇宙学参数 - 明显低于普朗克数据的值。

Massimo Viola解释说:“这一最新结果表明宇宙网中的暗物质占宇宙内容的四分之一,比我们以前认为的要少。”

暗物质仍然难以发现,其存在只能从其引力效应中推断出来。像这样的研究是确定这种隐形材料的形状,尺寸和分布的最佳方式。

这项研究的惊人结果也对我们对宇宙更广泛的理解以及它在近140亿年历史中的演变产生了影响。这与普朗克此前建立的结果有明显的分歧意味着天文学家现在可能不得不重新理解宇宙发展的一些基本方面。


em本视频显示智利ESO Paranal天文台VLT测量望远镜调查的五个KiDS区域之一的位置。这个地区(被称为G12)覆盖了狮子座(狮子座)和处女座(维尔京群岛)天体沿赤道的大片天空。最终的彩色暗物质密度图像揭示了密集(浅色)和空白(深色)区域的膨胀网。通过分析距离超过60亿光年远的300万遥远星系的光线进行图像重建。 / em

Hendrik Hildebrandt评论道:“我们的研究结果将有助于完善我们的理论模型,从而了解宇宙如何从成立直到现在。”

对VST数据的KiDS分析是重要的一步,但未来的望远镜有望进行更广泛和更深入的天空调查。

该研究的联合负责人,英国爱丁堡大学的凯瑟琳海曼斯补充说:“解开大爆炸以来发生的事情是一项复杂的挑战,但通过继续研究遥远的天空,我们可以构建一幅关于我们现代的宇宙已经演变了。“

“我们目前看到与普朗克宇宙论有趣的差异。欧几里德卫星和大型综合测量望远镜等未来任务将使我们能够重复这些测量并更好地了解宇宙真正告诉我们的是什么,“Konrad Kuijken(荷兰莱顿天文台)总结说,他是KiDS的首席研究员调查。

研究:KiDS-450:层析弱引力透镜的宇宙学参数约束

来源:欧洲南方天文台