哈勃望远镜令人震惊的暗物质发现:观测表明宇宙配方中缺失了一种成分

哈勃太空望远镜Macs J1206暗物质

该哈勃太空望远镜图像显示了大规模的Galaxy Cluster Macs J1206。嵌入在集群中是遥远的背景星系的扭曲图像,视为弧和涂抹特征。这些扭曲是由簇中的暗物质的量引起的,其重力弯曲和放大来自遥远的星系的光。这种效果称为重力透镜,允许天文学家研究否则太微弱的偏远星系。几个簇星系是充分的巨大和密集,也扭曲和放大遥远的来源。三个拉出的星系代表了这种效果的例子。在右上角和底部的快照中,两个遥远的蓝色星系是由前景的镜头,Redder群集星系,形成戒指和远程物体的多个图像。左上方的星系周围的红色斑点表示从单个远处源的氢云的发射。源头,由于镜头为四次,可能是微弱的星系。在欧洲南部天文台的智利非常大的望远镜(VLT)的多单位光谱探险勘探器(Muse)检测到这些斑点。 The blobs do not appear in the Hubble images. MACS J1206 is part of the Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH) and is one of three galaxy clusters the researchers studied with Hubble and the VLT. The Hubble image is a combination of visible- and infrared-light observations taken in 2011 by the Advanced Camera for Surveys and Wide Field Camera 3.
Credit:NASA,ESA,P. Natarajan(Yale University),G. Caminha(格罗宁大学),M. Meneghetti(博洛尼亚的天体物理学和空间科学的Inaf-Observatory),Clash-VLT / Zooming团队;致谢:NASA,ESA,M.邮递员(STSCI),冲突队

天文学家发现,宇宙中暗物质的行为方式可能缺失了一种成分。

天文学家已经在理论模型之间被发现了暗物质的理论模型应该如何在星系集群中分配,以及对暗物质的抓地力的观察。

暗物质不发射、吸收或反射光。它的存在是通过它对太空中可见物质的引力来了解的。因此,暗物质就像《爱丽丝梦游仙境》中的柴郡猫一样难以捉摸——你只能看到它在重力作用下的笑容,而看不到它本身。

天文学家探测暗物质的一种方法是测量暗物质的引力如何扭曲空间,这种效应被称为引力透镜效应。

研究人员发现,集群中的小规模浓度的暗物质产生了比预期的10倍的重力透镜效应。本证据是基于前所未有的几种大规模星系集群的详细观察美国宇航局s哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台非常大的望远镜(VLT)在智利。


天文学家似乎在暗物质的行为方式中揭示了令人费解的细节。他们发现了小,密集的暗物质,弯曲和放大光线比预期更强烈。信用:美国宇航局的戈达德太空飞行中心

星系团是宇宙中由单个星系组成的质量最大的结构,是暗物质的最大储存库。它们不仅主要是由暗物质的引力维系在一起,单个星系团星系本身也充满了暗物质。因此,暗物质簇在大尺度和小尺度上都有分布。

“星系团是理想的实验室了解如果计算机模拟宇宙的可靠地重现我们能推断出关于暗物质及其相互作用与发光物质,”马西莫·Meneghetti说INAF(国家天体物理研究所)天文台天体物理学和空间科学在意大利的博洛尼亚,该研究的主要作者。

“我们在比较本研究中的模拟和数据时,我们做了很多仔细的测试,我们的发现仍然存在,”梅恩格蒂继续。“这种差异的一个可能的起源是我们可能缺少模拟中的一些主要物理。”

的亚姆瓦达·那塔拉印耶鲁大学在纽黑文,康涅狄格州的团队中的高级理论家之一,补充道,“真正的宇宙的特点是我们根本没有捕获我们当前的理论模型。这可能导致我们目前对暗物质的性质及其性质的理解,因为这些精致的数据允许我们探测最小鳞片上的暗物质的详细分布。“

该团队的论文将出现在9月11日刊上的期刊上科学

它们产生的弯曲或重力透镜效果的簇中的簇中的暗物质分布。暗物质的重力放大并扭曲远离背景物体的光,就像一个有资金镜,产生扭曲,有时是相同的远程星系的多个图像。簇中的暗物质浓度越高,其轻弯曲越大。

哈勃的清晰图像,加上VLT的光谱,帮助研究小组绘制出了一幅准确、高保真的暗物质地图。他们确定了几十个多重成像、透镜化、背景星系。通过测量透镜畸变,天文学家可以追踪到暗物质的数量和分布。

本次分析中使用的三个关键星系团MACS J1206.2-0847、MACS J0416.1-2403和Abell S1063,是两次哈勃观测的一部分:前沿场和哈勃(CLASH)项目的星系团透镜和超新星观测。

对于团队的惊喜,Hubble图像还揭示了较小的弧形弧和扭曲的图像,嵌套在每个群集的核心中的大规模镜头畸变内,其中最大的星系驻留。

研究人员认为,嵌入式镜片是由与个体簇星系相关的暗物质的重力产生。已知暗物质在单个星系的内部区域的分布,以提高群集的整体镜头效果。

通过测量簇在几个簇星系中的恒星旋转速度来添加跟进光谱观察。“基于我们的光谱研究,我们能够将星系与每个集群与每个集群联系起来,估计他们的距离,”意大利法拉拉大学的佩罗罗斯塔斯队成员

“恒星的速度让我们估算出了每个星系的质量,包括暗物质的数量,”来自意大利博洛尼亚的inaf天体物理和空间科学天文台的团队成员Pietro Bergamini补充道。

该团队将暗物质地图与模拟的星系群样本进行了比较,这些星系群的质量与观测到的星系群的距离大致相同。计算机模拟中的星团在最小的尺度上并没有显示出相同的暗物质浓度水平——与宇宙中看到的单个星团星系相关的尺度。

该团队期待继续对标准暗品模型进行压力测试,以识别其迷人性质。

美国宇航局的计划南希·格雷斯罗马空间望远镜将通过大规模的星系集群通过引力透镜来检测更多远程星系。观察结果将扩大天文学家可以分析以进一步测试暗物模型的群集样本。

哈勃发现了一个意想不到的差异:当前暗物质理论中缺失的一种成分?更多关于这一发现的信息。

Comperimo Meneghetti,Guido Davoli,Pietro Bergamini,Piero Rosati,Priyamvada Natarajan,Carlo Giocri,Gabriel B. Caminha,R.Benton Metcalf,Elena Rasia,Stefano Borgani,Francesco Calura,Claudecrogrillo,Amata Mercurio和Eros Vanzella,9月11日,11月11日,科学
DOI: 10.1126 / science.aax5164

哈勃太空望远镜是NASA和ESA(欧洲航天局)之间的国际合作项目。美国宇航局的戈德轿车太空飞行中心在马里兰州格林贝尔特,管理望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STSCI)进行哈勃科学运营。STSCI由大学协会进行NASA,以便在华盛顿州的天文学研究。

2的评论关于“哈勃震惊的暗物质发现:观察结果表明宇宙食谱中缺失的成分”

  1. 新闻发布中的导语一开始让我很兴奋,尽管对象的数量很少,因为效果很强大,它可能意味着一些新的东西。然而,很明显,他们选择了一个暗物质系统子集,这个子集由拥有数千个星系的大型星系团组成,我们也不太了解下落的气体及其反馈效应。知道这样的反馈如何解决“尖核”问题。

    本文本身列出了四个以前的狭窄差异,并注意到它们已经解决了 - “缺少卫星”,“尖锐核心”,“太大的失败”差异以及卫星飞机的差异星系。AFAIK所有这些差异都在重新排列的物质部门有决议。

  2. ......我想这就是你所得到的可以在路上踢的东西,更好地说这是一个雪球效果,不了解事情的工作。现在,有很大的差异,没有与科学家认为他们了解宇宙的差异......
    是啊,可能是上帝…

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