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暗物質(zhì)互動表明它可能并不“暗”

  • 發(fā)布時間:2015-04-21 06:32:48  來源:科技日報  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日報北京4月20日電 (記者陳丹)暗物質(zhì)之所以“暗”,是因為它被認為只與引力相互作用,因而使其不可見。但以英國杜倫大學(xué)研究人員為首的一個國際團隊宣稱,他們可能發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)彼此之間相互作用的首個潛在證據(jù),這或許意味著,暗物質(zhì)根本就不“暗”。

  該研究團隊利用哈勃太空望遠鏡和歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡,對4個遙遠星系的同時碰撞進行了觀測,這些星系位于一個距地球13億光年的星系團Abell 3827的中心。他們可以描繪這個系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量分布,并將暗物質(zhì)分布與發(fā)光星系的位置進行比較。

  按照目前的理解,所有星系存在于暗物質(zhì)團塊內(nèi)。如果沒有暗物質(zhì)的引力效應(yīng)制約,包括我們銀河系在內(nèi)的星系都會在旋轉(zhuǎn)過程中裂成碎片。雖然暗物質(zhì)無法直接觀測,但研究人員可以通過引力透鏡技術(shù)“看到”它——受其影響,背景星系發(fā)出的光會發(fā)生扭曲。

  在日前發(fā)表在英國《皇家天文學(xué)會月報》上的論文中,研究人員寫道,有一個暗物質(zhì)團塊似乎落后于它所包圍的星系。目前該暗物質(zhì)團塊從它的星系偏離了大約5000光年(5億億公里),如果以美國國家航空航天局“旅行者”號探測器的速度來計算,這段距離需要它飛行9000萬年。研究人員認為,在碰撞過程中,暗物質(zhì)彼此間非常輕微的相互作用,也可能導(dǎo)致這種偏離。而在此之前,除了與引力之間的相互作用,暗物質(zhì)從未被觀察到有任何其他的互動。

  計算機模擬顯示,碰撞產(chǎn)生的額外摩擦使暗物質(zhì)變慢了,并最終被甩在了后面。研究論文主要作者、皇家學(xué)會研究員、杜倫大學(xué)計算宇宙學(xué)研究所的理查德·梅西博士說:“以往我們認為,暗物質(zhì)只是自顧自地呆在那里。但是,如果在這個碰撞過程中它慢下來了,這可能是第一個動力學(xué)證據(jù),并表明暗物質(zhì)在注意它周圍的世界?!?/p>

  參與這項研究的美國明尼蘇達大學(xué)教授莉莉婭·威廉姆斯說:“我們的觀察顯示,與暗物質(zhì)產(chǎn)生互動的,可能不只引力?!?/p>

  研究人員也指出,還需要深入調(diào)查是否有其他影響導(dǎo)致這種偏離,并針對更多星系開展類似觀測和星系碰撞計算機模擬實驗。

  3月份,梅西和他的同事曾發(fā)表研究稱,他們觀測了星系團之間的72次碰撞,發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)極少互動。但這些星系之間的碰撞可能比以前研究中觀察到的碰撞持續(xù)時間更長,這讓即使很小的摩擦力也能夠逐步加強。綜合來看,這兩項觀測結(jié)果首次對暗物質(zhì)的行為作了限定:與暗物質(zhì)相互作用的不只是引力,但暗物質(zhì)之間的互動也很有限。

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