暗物質(zhì)和大規(guī)模構(gòu)造緊密相關(guān),這么說有證據(jù)嗎
回答:根據(jù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡(Subaru Telescope)的觀測(cè)結(jié)果,我們得知暗物質(zhì)同樣形成著大規(guī)模構(gòu)造。
暗物質(zhì)在這個(gè)廣闊的宇宙中是如何分布的呢?在得知暗物質(zhì)存在之后,許多研究人員們正在專心致力于研究這個(gè)問題。然而,暗物質(zhì)既不會(huì)發(fā)射電磁波,也完全不會(huì)被肉眼所捕捉,到底有什么方法可以研究暗物質(zhì)呢?實(shí)際上是有的,其關(guān)鍵就是萬有引力。暗物質(zhì)雖然不會(huì)被肉眼看到但是存在質(zhì)量。也就是說,在萬有引力作用下,其具有吸引周圍物體的能力。如果能夠捕捉到這一萬有引力效果,即使是不發(fā)射電磁波的物體也能夠被觀測(cè)到。
那么,如何能夠捕捉到萬有引力的效果呢?現(xiàn)在使用的方法是通過引力透鏡現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查。引力很大的物體具有使靠近的光線發(fā)生扭曲的性質(zhì)。例如從星系發(fā)射出來的光在到達(dá)地球的過程中間如果經(jīng)過暗物質(zhì)旁邊,光路會(huì)稍微有一點(diǎn)伸長(zhǎng),這使得星系的形狀看上去就有點(diǎn)扭曲。對(duì)這樣的星系扭曲進(jìn)行分析的話,就可以弄清楚暗物質(zhì)的分布。
研究這個(gè)的是哈勃望遠(yuǎn)鏡的COSMOS(Cosmic Evolution Survey:宇宙演化調(diào)查)項(xiàng)目。該項(xiàng)目使用哈勃望遠(yuǎn)鏡認(rèn)真研究了大約50萬個(gè)星系的形狀,成功推算出觀測(cè)區(qū)域內(nèi)的暗物質(zhì)的量。
之后,以愛媛大學(xué)研究生院教授谷口義明為首的研究小組,通過昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡,使用可見光、X射線、紫外線、紅外線、電波等幾種不同波長(zhǎng)的電磁波對(duì)宇宙演化調(diào)查項(xiàng)目中的觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行了觀測(cè)。結(jié)果成功測(cè)量出宇宙演化調(diào)查項(xiàng)目所觀測(cè)的大約50萬個(gè)星系的距離。
通過宇宙演化調(diào)查項(xiàng)目的結(jié)果所得知的暗物質(zhì)的量,不管怎么說都是平面的東西,在與昴星望遠(yuǎn)鏡的測(cè)量結(jié)果相結(jié)合后,在世界上首次以三維方式推算出了暗物質(zhì)分布,從而繪制了暗物質(zhì)的空間分布圖。根據(jù)此暗物質(zhì)空間分布圖,可知暗物質(zhì)也同星系一樣具有大規(guī)模構(gòu)造。
暗物質(zhì)的三維分布圖。左前方靠近地球、右后方遠(yuǎn)離地球。最右后方的部分距離地球約80億光年
(出自NASA/ESA)
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