宇宙“质量地图”发布，揭示一百亿年间暗物质如何塑造星系
据《自然·天文学》杂志26日发表的论文，天文学家绘制出一幅迄今最详细、分辨率最高的宇宙“质量地图”，揭示了过去100亿年间暗物质如何塑造了星系发展。该地图分辨率是前代的两倍以上，并延伸至宇宙演化的更早期阶段，为研究暗物质的性质，构建恒星形成高峰时期（约110亿—80亿年前）的星系环境模型提供了基准。
暗物质占宇宙总质量约85%，因其不发射也不吸收光线，所以很难被检测，在传统望远镜中不可见。但它们的引力会影响遥远星系的光传播路径。通过测量大量遥远星系形状的微小扭曲，科学家可以追踪中间质量的分布，而无论其性质是什么。和已知的发光结构做比较能够揭示这些暗物质所在位置。过去的地图基于哈勃望远镜等设备，因为分辨率、灵敏度或范围有限，只能呈现宇宙网中最庞大、最重的结构。
此次，美国加州理工学院喷气推进实验室天文学家团队，利用詹姆斯·韦布太空望远镜的成像数据，测量了约25万个星系的形状，重建了迄今宇宙连续区域中最为详细的质量地图。这一图谱不仅揭示了大质量星系团，也呈现了暗物质的细丝桥梁网络（气体和星系沿这些暗物质丝状结构分布，形成宇宙的骨架结构）以及低质量星系群。这些低质量星系群因太过暗淡或太过遥远，无法用传统望远镜看到。这些结构与主流宇宙学模型的预测一致，认为星系形成于贯穿宇宙的暗物质丝状结构之间高密度的节点。
研究团队认为，这份地图将是研究星系演化和宇宙结构发展的宝贵资源。
科学家用太空望远镜的数据，为宇宙画出了清晰的“质量地图”。这张图展现了上百亿年来暗物质像“隐形骨架”一样塑造星系的过程。暗物质占宇宙总质量八成以上，但传统观测手段看不到也听不到它。科学家通过观测25万个遥远星系的光线如何被引力扭曲，反推出中间暗物质的分布，还揭示了连接大质量星系的暗物质细丝。一个更好的消息是，地图显示的结构与当前主流宇宙学模型一致。这为研究宇宙起源提供了指引，也更坚定了科学家寻找暗物质的步伐。
来源：科技日报
作者: 张梦然