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阿贝尔2744,一群星系,其黑暗物质光晕成像了更为遥远的星系,如哈勃太空望远镜图像所示

NASA / ESA /哈勃天文学家将Abell 2744的哈勃图像与暗物质透镜模拟进行了比较,发现了极好的一致性,表明目前大规模暗物质行为模型非常好

宇宙中大约百分之八十五的物质是暗物质,其性质仍然是个谜

宇宙中的其余物质是在原子中发现的那种物质

研究宇宙中星系演化的天文学家发现暗物质表现出重力,因为它是如此丰富,它主导着宇宙中大规模结构的形成,就像星系团一样

不用说,暗物质难以直接观察,并且没有显示出与自身或其他物质相互作用的证据,而不是通过重力,但幸运的是,它可以通过模拟各种尺度上星系分布的敏感观测来追踪

星系通常位于被称为晕圈的大量暗物质的中心,因为它们围绕着星系团

暗物质晕的更遥远星系的引力透镜为暗物质的详细分布提供了一种特别独特和强大的探测

所谓的强引力透镜会产生高度失真,放大和偶然的单个光源的多个图像;所谓的弱透镜导致背景星系形状适度但系统地变形,这也可以对星团内暗物质的分布提供强有力的约束

CfA天文学家Annalisa Pillepich和Lars Hernquist及其同事比较了星系团Abell 2744和另外两个星团的重力扭曲哈勃图像,以及暗物质晕的计算机模拟结果

他们发现,与传统暗物质图像中的关键预测一致,详细的星系子结构取决于暗物质的光晕分布,并且总质量和光线相互追踪

他们还发现了一些差异:暗物质的径向分布与模拟预测的不同,潮汐剥离和星系摩擦的影响小于预期,但他们认为这些问题可以通过更精确的模拟来解决

然而,总体而言,暗物质的标准模型在描述星系聚类方面做得非常好且令人放心

参考:“在HST边境场聚类透镜和宇宙学模拟中映射子结构”,Priyamvada Natarajan,Urmila Chadayammuri,Mathilde Jauzac,Johan Richard,Jean-Paul Kneib,Harald Ebeling,Fangzhou Jiang,Frank van den Bosch,Marceau Limousin,Eric Jullo,Hakim Atek,Annalisa Pillepich,Cristina Popa,Federico Marinacci,Lars Hernquist,Massimo Meneghetti和Mark Vogelsberger,MNRAS 468,1962,2017

资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心

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