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暗物质互动表明它可能并不“暗”

  • 发布时间:2015-04-21 06:32:48  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报北京4月20日电 (记者陈丹)暗物质之所以“暗”,是因为它被认为只与引力相互作用,因而使其不可见。但以英国杜伦大学研究人员为首的一个国际团队宣称,他们可能发现了暗物质彼此之间相互作用的首个潜在证据,这或许意味着,暗物质根本就不“暗”。

  该研究团队利用哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台的甚大望远镜,对4个遥远星系的同时碰撞进行了观测,这些星系位于一个距地球13亿光年的星系团Abell 3827的中心。他们可以描绘这个系统内的质量分布,并将暗物质分布与发光星系的位置进行比较。

  按照目前的理解,所有星系存在于暗物质团块内。如果没有暗物质的引力效应制约,包括我们银河系在内的星系都会在旋转过程中裂成碎片。虽然暗物质无法直接观测,但研究人员可以通过引力透镜技术“看到”它——受其影响,背景星系发出的光会发生扭曲。

  在日前发表在英国《皇家天文学会月报》上的论文中,研究人员写道,有一个暗物质团块似乎落后于它所包围的星系。目前该暗物质团块从它的星系偏离了大约5000光年(5亿亿公里),如果以美国国家航空航天局“旅行者”号探测器的速度来计算,这段距离需要它飞行9000万年。研究人员认为,在碰撞过程中,暗物质彼此间非常轻微的相互作用,也可能导致这种偏离。而在此之前,除了与引力之间的相互作用,暗物质从未被观察到有任何其他的互动。

  计算机模拟显示,碰撞产生的额外摩擦使暗物质变慢了,并最终被甩在了后面。研究论文主要作者、皇家学会研究员、杜伦大学计算宇宙学研究所的理查德·梅西博士说:“以往我们认为,暗物质只是自顾自地呆在那里。但是,如果在这个碰撞过程中它慢下来了,这可能是第一个动力学证据,并表明暗物质在注意它周围的世界。”

  参与这项研究的美国明尼苏达大学教授莉莉娅·威廉姆斯说:“我们的观察显示,与暗物质产生互动的,可能不只引力。”

  研究人员也指出,还需要深入调查是否有其他影响导致这种偏离,并针对更多星系开展类似观测和星系碰撞计算机模拟实验。

  3月份,梅西和他的同事曾发表研究称,他们观测了星系团之间的72次碰撞,发现暗物质极少互动。但这些星系之间的碰撞可能比以前研究中观察到的碰撞持续时间更长,这让即使很小的摩擦力也能够逐步加强。综合来看,这两项观测结果首次对暗物质的行为作了限定:与暗物质相互作用的不只是引力,但暗物质之间的互动也很有限。

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