哈勃图像中的微弱星光揭示了暗物质的分布

使用NASA / ESA哈勃太空望远镜数据的天文学家采用革命性方法探测星系团中的暗物质。该方法允许天文学家比迄今为止使用的任何其他方法更准确地“看到”暗物质的分布，并且它可能用于探索暗物质的最终性质。结果发表在皇家天文学会月刊上。

近几十年来，天文学家一直试图了解构成宇宙中大部分物质的神秘物质的真实本质 - 暗物质 - 并将其分布在宇宙中。现在，来自澳大利亚和西班牙的两位天文学家利用NASA / ESA哈勃太空望远镜Frontier Fields计划的数据准确研究了暗物质的分布。

“我们找到了'看'暗物质'的方法，”该研究的第一作者Mireia Montes(澳大利亚新南威尔士大学)解释道。“我们发现星系团中非常微弱的光线，群内光线，映射了暗物质的分布情况。”

内部光是星系之间相互作用的副产物。在这些相互作用的过程中，各个恒星从它们的星系中被剥离并在星团内自由漂浮。一旦从星系中解放出来，它们最终会聚集在大部分星团(大部分是暗物质)的位置。

“这些恒星与暗物质具有相同的分布，只要我们目前的技术允许我们研究，”Montes解释说。暗物质和这些孤立的恒星 - 形成星云中的光 - 都是无碰撞的成分。它们遵循集群本身的引力潜力。该研究表明，对于暗物质来说，内部光线与暗物质对齐，比其他任何依赖于目前使用的发光示踪剂的方法更准确地追踪其分布。

该方法也比使用引力透镜的更复杂方法更有效。虽然后者需要精确的透镜重建和耗时的光谱活动，但Montes提出的方法仅使用深度成像。这意味着可以在相同的观察时间内使用新方法研究更多的聚类。

研究结果介绍了探索暗物质最终性质的可能性。“如果暗物质是自相互作用的，我们可以发现这是暗物质分布与微弱恒星发光相比的微小偏离，”该研究的合着者伊格纳西奥·特鲁希略(InstitutodeAstrofísicadeCanarias，西班牙)强调说。目前，所有关于暗物质的知识都是它似乎与重力的常规物质相互作用，但不是以任何其他方式。要发现它自我互动会对其身份产生重大限制。

目前，Montes和Trujillo计划对原有的六个星团进行更多调查，以确定他们的方法是否准确。他们的方法的另一个重要测试是由其他研究团队观察和分析其他星系团，添加到数据集并确认他们的发现。

该团队还可以期待使用未来的太空望远镜应用相同的技术，如NASA / ESA / CSA詹姆斯韦伯太空望远镜，它将拥有更灵敏的仪器，能够分辨遥远宇宙中微弱的星际光。

Ignacio Trujillo总结说：“我们应该能够通过研究数百个星系团来探测未来几年的激动人心的可能性。”

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