來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

據(jù)《自然·天文學(xué)》雜志26日發(fā)表的論文，天文學(xué)家繪制出一幅迄今最詳細(xì)、分辨率最高的宇宙“質(zhì)量地圖”，揭示了過(guò)去100億年間暗物質(zhì)如何塑造了星系發(fā)展。該地圖分辨率是前代的兩倍以上，并延伸至宇宙演化的更早期階段，為研究暗物質(zhì)的性質(zhì)，構(gòu)建恒星形成高峰時(shí)期（約110億—80億年前）的星系環(huán)境模型提供了基準(zhǔn)。

暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)量約85%，因其不發(fā)射也不吸收光線，所以很難被檢測(cè)，在傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡中不可見。但它們的引力會(huì)影響遙遠(yuǎn)星系的光傳播路徑。通過(guò)測(cè)量大量遙遠(yuǎn)星系形狀的微小扭曲，科學(xué)家可以追蹤中間質(zhì)量的分布，而無(wú)論其性質(zhì)是什么。和已知的發(fā)光結(jié)構(gòu)做比較能夠揭示這些暗物質(zhì)所在位置。過(guò)去的地圖基于哈勃望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備，因?yàn)榉直媛省㈧`敏度或范圍有限，只能呈現(xiàn)宇宙網(wǎng)中最龐大、最重的結(jié)構(gòu)。

此次，美國(guó)加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，利用詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡的成像數(shù)據(jù)，測(cè)量了約25萬(wàn)個(gè)星系的形狀，重建了迄今宇宙連續(xù)區(qū)域中最為詳細(xì)的質(zhì)量地圖。這一圖譜不僅揭示了大質(zhì)量星系團(tuán)，也呈現(xiàn)了暗物質(zhì)的細(xì)絲橋梁網(wǎng)絡(luò)（氣體和星系沿這些暗物質(zhì)絲狀結(jié)構(gòu)分布，形成宇宙的骨架結(jié)構(gòu)）以及低質(zhì)量星系群。這些低質(zhì)量星系群因太過(guò)暗淡或太過(guò)遙遠(yuǎn)，無(wú)法用傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡看到。這些結(jié)構(gòu)與主流宇宙學(xué)模型的預(yù)測(cè)一致，認(rèn)為星系形成于貫穿宇宙的暗物質(zhì)絲狀結(jié)構(gòu)之間高密度的節(jié)點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這份地圖將是研究星系演化和宇宙結(jié)構(gòu)發(fā)展的寶貴資源。

總編輯圈點(diǎn)

科學(xué)家用太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，為宇宙畫出了清晰的“質(zhì)量地圖”。這張圖展現(xiàn)了上百億年來(lái)暗物質(zhì)像“隱形骨架”一樣塑造星系的過(guò)程。暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)量八成以上，但傳統(tǒng)觀測(cè)手段看不到也聽不到它�？茖W(xué)家通過(guò)觀測(cè)25萬(wàn)個(gè)遙遠(yuǎn)星系的光線如何被引力扭曲，反推出中間暗物質(zhì)的分布，還揭示了連接大質(zhì)量星系的暗物質(zhì)細(xì)絲。一個(gè)更好的消息是，地圖顯示的結(jié)構(gòu)與當(dāng)前主流宇宙學(xué)模型一致。這為研究宇宙起源提供了指引，也更堅(jiān)定了科學(xué)家尋找暗物質(zhì)的步伐。