八個(gè)“放大鏡”接力 給暗物質(zhì)暈“拍個(gè)照”
作者:東華預(yù)測(cè) 來源:東華預(yù)測(cè) 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-06-04 05:15:08 評(píng)論數(shù):
來自中國科學(xué)院國家天文臺(tái)等國內(nèi)外單位的放大鏡研究人員,利用中國和歐洲的個(gè)接超級(jí)計(jì)算機(jī),采用一項(xiàng)全新的暗物多重放大模擬技術(shù),在當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下,質(zhì)暈照首次獲得了宇宙中全尺度暗暈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大鏡清晰圖像。相關(guān)研究成果9月2日在線發(fā)表于《自然》雜志上。個(gè)接加拿大28开奖结果查询
宇宙中約85%的暗物物質(zhì)成分是暗物質(zhì),其物質(zhì)屬性與組成恒星、質(zhì)暈照行星以及我們?nèi)祟愂澜绲姆糯箸R普通物質(zhì)截然不同。這些暗物質(zhì)受引力影響而塌縮,個(gè)接形成的暗物結(jié)構(gòu)體被稱為暗暈。普通物質(zhì)的質(zhì)暈照氣體通過冷卻,聚集于暗暈中心,放大鏡從而形成璀璨的個(gè)接恒星、星系以及整個(gè)光明的暗物加拿大28在线预测网站最新消息世界。
宇宙中最大質(zhì)量的暗暈是包含數(shù)百個(gè)亮星系的巨型星系團(tuán),其質(zhì)量大約是太陽的百萬億倍,它們的屬性已經(jīng)被天文學(xué)家廣泛研究。然而,小質(zhì)量的暗暈卻沒有那么幸運(yùn)。它們雖然數(shù)量極多,但是加拿大28在线预测官方网站有限公司人類卻對(duì)其知之甚少。
“因?yàn)樗鼈冊(cè)谡麄€(gè)宇宙演化歷史里一直保持‘黑暗’, 我們只能依賴超級(jí)計(jì)算機(jī)通過模擬宇宙的演化來研究這些黑暗的超微暗暈。”論文作者之一、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員高亮說,“為了在整個(gè)宇宙的背景框架下研究只有太陽系大小的暗暈的內(nèi)部結(jié)構(gòu),我們開發(fā)了一種全新的技術(shù)。”
研究人員耗時(shí)5年,借助超級(jí)計(jì)算機(jī),開發(fā)、測(cè)試模擬程序,并利用多重放大技術(shù),成功將小質(zhì)量暗暈的放大倍數(shù)跨越30個(gè)數(shù)量級(jí)。“在宇宙中一個(gè)典型區(qū)域進(jìn)行的這一超級(jí)放大模擬,需要利用八個(gè)‘放大鏡’接力去放大。其放大程度相當(dāng)于在一張?jiān)虑虮砻娴膱D片上找到一只跳蚤。”論文第一作者兼共同通訊作者、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員王杰打了個(gè)比方。
這些超級(jí)放大的模擬使研究人員得以可靠并詳盡地研究從地球到超級(jí)星系團(tuán)質(zhì)量暗暈的形成、演化以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
“人們一直猜測(cè)那些小的暗暈應(yīng)該和我們熟悉的超大暗暈內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣,但令人驚嘆的是,我們發(fā)現(xiàn)所有質(zhì)量的暗暈竟然均具有極為相似的內(nèi)部結(jié)構(gòu),即中心致密,往外逐漸稀疏,而大量的更小的暗物質(zhì)團(tuán)塊在其相對(duì)較外的空間環(huán)繞。”王杰說,如果不知道比例尺,在圖像上幾乎很難區(qū)分一個(gè)巨大的星系團(tuán)暗暈和一個(gè)只有地球質(zhì)量大小的超微暗暈。
這些新獲得的對(duì)小質(zhì)量暗暈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),將讓天文學(xué)家可以利用各種工具去探測(cè)它們,比如引力透鏡,動(dòng)力學(xué)和伽馬輻射暴的監(jiān)測(cè)。
根據(jù)目前的一些理論推測(cè),大量的暗物質(zhì)粒子會(huì)在致密的暗暈中心相互碰撞,從而湮滅產(chǎn)生伽馬輻射暴。“我們的結(jié)果預(yù)測(cè)很大一部分輻射來自那些因?yàn)樘《荒苄纬珊阈堑某禃灐?rdquo;王杰說,“未來的伽馬射線觀測(cè)極可能捕捉到這些輻射信號(hào), 從而讓我們一窺這些宇宙中的‘超級(jí)小矮人’的‘真容’。這將幫助我們驗(yàn)證關(guān)于暗物質(zhì)本質(zhì)的假設(shè)——暗物質(zhì)可能并不是我們想象的‘完全’是黑暗的。”