识别 120 亿年前的暗物质

大家好，下面小编给大家分享一下。很多人不知道识别 120 亿年前的暗物质。以下是详细的解释,现在让我们来看看！

扭曲到我们的宇宙中的是科学中最大的未解之谜之一。 所有的暗物质在哪里？ 什么都是暗物质？

我的意思是，我们知道它就在那里。

星系，包括银河系，旋转得如此之快，以至于我们的物理学预测里面的一切都应该像马在一个失灵的旋转木马上一样向外抛。 但显然，这并没有发生。 你、我、太阳和地球都安全地锚定了。 因此，科学家们推测，某种东西——可能形状像一个光环——必须围绕着星系来保护它们免于分崩离析。

任何构成这些边界的东西都称为暗物质。 我们看不到它，我们感觉不到它，我们甚至不知道它是否一件事。 这是难以捉摸的缩影。 我们只知道暗物质的存在。

尽管我们无法查看或触摸材料本身，但专家们有一些有趣的方法来确定它对我们宇宙的影响。 毕竟，我们首先通过注意它如何将星系聚集在一起来推断暗物质的存在。

科学家们利用了这一原理，在周一宣布了关于暗物质的非凡新发现。 借助一个由扭曲空间、大爆炸留下的宇宙残渣和强大的天文仪器组成的工具包，他们探测到了一个由以前未研究过的暗物质光晕组成的深空区域——每个暗物质光晕都位于一个古老的星系周围，尽职尽责地保护它免于过着快乐的生活 - 旋转的噩梦。

根据发表在《物理评论快报》上的一项对这一发现的研究，这些漩涡可以追溯到120 亿年，即大爆炸后不到 20 亿年。 作者认为，这很可能使它们成为人类研究过的最年轻的暗物质环，并可能成为宇宙学下一章的前奏。

“我很高兴我们打开了进入那个时代的新窗口，”名古屋大学的 Hironao Miyatake 和该研究的作者，在一份声明中说。 “120 亿年前，情况大不相同。你看到的正在形成过程中的星系比现在更多；第一个星系团也开始形成。”

是的，你没看错。 让我们来解释一下。

一个多世纪以前，当阿尔伯特·爱因斯坦提出他著名的广义相对论时，他做出的一个预测是，源自大量物质的超强引力场实际上会扭曲空间和时间或时空的结构。 结果证明他是正确的。 今天，物理学家通过调用一种称为引力透镜的技术来研究这个概念，以研究非常遥远的星系和宇宙中的其他现象。 它的工作原理是这样的。

想象两个星系。 星系 A 在背景中，B 在前景中。

基本上，当来自星系 A 的光经过星系 B 到达你的眼睛时，发光会被 B 的物质扭曲，无论是否黑暗。 这对科学家来说是个好消息，因为这种失真经常放大遥远的星系，有点像镜头。

此外，你可以用这个光扭曲进行一种逆向计算，以确定星系 B 周围有多少暗物质。如果星系 B 拥有 很多暗物质，你会看到一个很多可见物质——我们可以看到的东西——内部的扭曲比预期的要多。 但如果它没有那么多暗物质，那么失真会更接近你的预测。 该系统运行良好，但有一个警告。

标准引力透镜只能让研究人员识别距离最大 80 亿到 100 亿光年的星系周围的暗物质。

这是因为随着你对宇宙的深入了解，可见光变得越来越难以解释，最终甚至变成了人眼完全看不见的红外光。 （这就是为什么 NASA 的詹姆斯韦伯太空望远镜如此重要的原因。它是我们捕捉来自遥远宇宙的最微弱、最不可见光的最佳机会。）但这意味着暗物质研究的可见光失真信号变得太远了 褪色超过某个点来帮助我们分析隐藏的东西。

Miyatake 想出了一个解决方法。

也许我们无法注意到标准的光扭曲来检测暗物质，但如果我们可以看到另一种类型的扭曲怎么办？ 事实证明，有：大爆炸释放的微波辐射。 它几乎是大爆炸的余热，正式称为宇宙微波背景或 CMB 辐射。

“看看遥远星系周围的暗物质？” 东京大学的宇宙学家、该研究的合著者 Masami Ouchi 在一份声明中说。 “这是一个疯狂的想法。没有人意识到我们可以做到这一点。但在我谈论了一个大型遥远星系样本之后，Hironao 来找我，说有可能用 CMB 观察这些星系周围的暗物质。"

本质上，宫武想观察暗物质如何通过引力透镜化我们宇宙的第一道光。

“大多数研究人员使用源星系来测量从现在到 80 亿年前的暗物质分布，”助理 Yuichi Harikane 东京大学教授和该研究的合著者在一份声明中说。 “然而，我们可以回溯更远的过去，因为我们使用更远的 CMB 来测量暗物质。我们第一次测量了几乎宇宙最早时刻的暗物质。”

为了得出他们的结果，新的研究小组首先收集了斯巴鲁超级超级摄像头调查的观测数据。

这使他们确定了 150 万个透镜星系——一组假设的星系 B——可以追溯到 120 亿年前。 然后，他们从欧洲航天局的普朗克卫星上获取有关大爆炸微波辐射的信息。 将它们放在一起，团队可以了解这些带透镜的星系是否以及如何扭曲微波。

“这个结果给出了一个非常一致的星系及其演化的图像，以及星系内部和周围的暗物质，以及这张照片是如何 普林斯顿大学天体物理学教授、该研究的合著者 Neta Bahcall 在一份声明中说。值得注意的是，研究人员强调他们的研究发现，来自早期宇宙的暗物质似乎没有那么块状 正如我们目前的物理模型所暗示的那样。 最终，这一位可以调整我们目前对宇宙学的看法，主要是植根于所谓的 Lambda-CDM 模型的定理。

“我们的发现仍然不确定，”宫武说。 “但如果这是真的，这表明整个模型存在缺陷，因为你可以追溯到更远的时间。这是令人兴奋的，因为如果在减少不确定性后结果仍然成立，它可能表明模型的改进可以提供洞察力 进入暗物质本身的本质。”

接下来，研究小组希望通过利用维拉·C·鲁宾天文台的时空遗产调查所掌握的信息来探索更早的太空区域。

“LSST 将使我们能够观察半边天，”Harikane 说。 “我看不出有什么理由我们看不到 130 亿年前的暗物质分布。”

以上解释了识别 120 亿年前的暗物质。本文到此结束，希望对大家有所帮助。如果信息有误，请联系我们进行更正。