一小隊天文學家優(yōu)化了"觀測"星系附近的暗物質的手段,新技術比以前最好的方法還要精確10倍。這項工作發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上。
科學家目前估計,宇宙中高達85%的質量實際上是不可見的。這種"暗物質"無法被直接觀察到,因為它與光的相互作用方式與構成恒星、行星和地球上生命的普通物質不同。
那么,我們又該如何觀測不能看到的東西呢?關鍵是測量暗物質產生的引力效應。
領導這項新研究的斯威本科技大學的博士生波爾·古里解釋說:"你看不到風,但飄揚的旗子卻能告訴你風的強度。"
新的研究重點是一種叫做弱引力透鏡的效應——愛因斯坦廣義相對論的一個特征。"暗物質會非常輕微地扭曲從背后傳過來的光影圖像,"同樣參與研究的愛德華·泰勒副教授解釋道,"這種效果有點像透過酒杯閱讀報紙。"
弱引力透鏡已是繪制宇宙暗物質地圖最成功的方法之一?,F(xiàn)在,斯威本團隊利用澳大利亞的ANU 2.3米望遠鏡,繪制了引力透鏡星系的旋轉情況。"因為我們知道恒星和氣體應該如何在星系內部移動,所以我們大致知道那個星系應該是什么樣子。通過測量真實星系圖像的失真程度,那么我們就可以計算出需要多少暗物質才能達到如此的效果。"
新研究顯示了這種信息如何使透鏡效應更為精確。"有了我們的新方法,希望能更清楚地摸清暗物質的分布,以及它在星系的形成過程中扮演了什么角色。"
未來的太空任務,如美國宇航局的南希-格雷斯-羅曼太空望遠鏡和歐洲航天局的歐幾里得太空望遠鏡,部分就是為了預先繪制出數億個星系的形狀,好方便比較測量暗物質。
https://phys.org/news/2020-11-dark.html
上周 天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆相當于地球質量的「流浪行星」 一文里提到
兩個天文學組織,光學引力透鏡實驗室(OGLE)和韓國微透鏡網絡(KMTN)聯(lián)盟找到了一顆地球大小的流浪行星。對于圍繞恒星公轉的行星,我們可以通過恒星亮度周期性變暗來推知其存在。但是,如果行星脫離了誕生己身的恒星系(一般原因是星系形成初期,幾個天體多體運動制造出的引力彈弓效果),那么在近乎全黑的宇宙空間背景下,找到不發(fā)光的行星,那就是非常棘手和考驗科技水平的工作。
幸虧宇宙背景并非真的全黑。點綴在天穹之上的恒星提供了某種線索。
當遠處恒星的光線經過行星的時候,因為引力使光線彎曲,就形成了一個微型引力透鏡。運氣好的話,我們可以記錄下這一短暫的過程。經由這些觀測數據,天文學家能夠獲得關于行星質量的初步信息??上У氖?,無法獲得關于位置的信息。
現(xiàn)在華沙大學天文臺的天文學家Jan Skowron制作了一段動畫來演示不發(fā)光的天體形成的微弱引力透鏡
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