http://www.ettoday.com/2007/01/08/334-2038116.htm 太空探索／宇宙黑暗物质3D现形　证实为星系分布骨干 2007/01/08 15:30 记者管淑平／编译 被称为宇宙大爆炸以来就存在的最神秘物质：宇宙黑暗物质，欧洲、美国 和日本的天文学家合作下，首次成功绘制出他的3D分布图，并且藉此证实 ，星系团的分布确实是由黑暗物质的分布来决定。 天文学家7日在美国天文学会第209届年会上宣布，他们完成了自1933年天 文理论推论宇宙中存在着黑暗物质以来最不可能的任务，利用「弱重力透 镜效应」以哈伯太空望远镜和地球上观测站历经将近1000小时的观测後， 绘制出黑暗物质的3D分布图。 宇宙中的黑暗物质是什麽，目前还如一团谜，理论上认定它是130亿年前 宇宙大爆炸後留存至今的一种物质，它不会反射、也不释出光或辐射，或 者至少以现今人类的感测科技还无法直接观测到黑暗物质的存在，但是它 的重力能让遥远星系释放的光线穿过它时产生扭曲，就像透镜折射光线一 样，因此天文学上能藉由这种「弱重力透镜效应」推论它的存在。 宇宙中由原子组成的气体，星团，行星，银河系等属於可侦测的「光明」 或「正常」物质，只占整个宇宙物质总量的5%，黑暗物质占约25%、另一 个神秘力量黑暗能量则占70%。 欧洲，美国和日本的70多名天文学家，利用哈伯太空望远镜探索太空中遥 远星系的「弱重力透镜效应」，探索区域约是地球所见满月的9倍大，这 些星系数量约50万个，最古老的有70亿年。 参与研究的加州理工学院天文物理学家马赛博士说，「我们从数据上得知 这些星系应该有的样子，但是将黑暗物质置於其间，其重力便会扭曲星系 光芒的行进路线，光线受到折射，就会扭曲星系的样貌，所以我们看到的 是扭曲过的星系，就像透过许多小透镜看到的样子，而这些透镜就如同一 部份的黑暗物质。」 天文学家形容，绘制这样的一幅图，就像在夜空中只靠着点点街灯，就要 描绘出整个都市和郊区的完整面貌一样困难。这幅3D图如同让天文学家有 了一张黑暗物质在日光下的城市样貌图，揭露出其中的道路脉络。绘制过 程如医学上的电脑断层扫描，绘制出观测区域不同部分的「一片片」2D影 像，然後藉由在智利的欧洲南方观测站和在夏威夷的日本昴望远镜等建立 出各个「切片」间的距离，组合成3D影像。 这幅黑暗物质3D分布图证实了天文学界的推论，就是黑暗物质的分布决定 了宇宙各星系团的分布，行星，恒星和星系等以正常物质组成的星系团就 分布在黑暗物质周遭。黑暗物质在宇宙大爆炸後架构出宇宙的大范围骨干 ，之後因为重力塌陷成一团一团，藉由如游丝般的细微黑暗物质衔接，组 成一个松散的网络，其重力吸引正常物质而成为星系团诞生中心，也就是 说，没有黑暗物质就没有今日的星系。 美国劳伦斯柏克莱国家实验室的林德博士认为，这份研究成果是了解黑暗 物质对宇宙影响力「往前迈了一大步」，「我们所谈的仍然是（天体中） 很小一部份，约是4万平方度（度量天体在天球所占面积的单位）中的2平 方度而已，但是肯定已经是我们目前为止所得到最清晰的面貌。」 马赛说，「我们首次描绘出宇宙中黑暗物质的大尺度分布图。黑暗物质是 一种神秘而不可见的物质形式，我们目前对它所知甚少，然而它却主宰了 宇宙质量。」马赛说，现在找出黑暗物质的位置，下一步的挑战就是找出 黑暗物质到底是什麽，特别是它与正常物质的关系。 这份报告在「自然」期刊发表。 http://www.nasa.gov/images/content/166617main_matter_dist_lg.jpg 欧美日等天文学家合作，利用哈伯太空望远镜描绘出宇宙黑暗物质的3D分 布图。（图片取自NASA网站：http://www.nasa.gov/） http://www.nasa.gov/images/content/166619main_visible_lg.jpg 哈伯太空望远镜描绘出宇宙黑暗物质的3D分布图。（图左为可见物质，右 为黑暗物质。取自NASA网站：http://www.nasa.gov/） -- 〒作者：SolarMax 来自：140.115.34.225 ◎二进位的世界【140.115.50.50‧binary.csie.ncu.edu.tw】