作者XmasX (Xmas 星銀島)
看板Physics
標題[新聞] 天文物理學家首度發現宇宙暗物質分佈的形狀
時間Thu Apr 29 21:44:17 2010
中央研究院新聞稿
天文物理學家首度發現宇宙暗物質分佈的形狀
http://evd.3b8.cc
原始網址：
http://www.asiaa.sinica.edu.tw/news/
showrelease.php?i=1f5197942f7470253625e56b0a47d8e3
中研院新聞稿無圖片說明，要下載內文中的檔案才有圖片
暗物質(dark matter)是宇宙中的一個謎，多年來令天文物理學界著迷不已。暗物質原先
是一種假設存在的物質，用來解釋觀測到星系、星系團，甚至整個宇宙的質量不一致問題
。由於暗物質無法被可見光所探測，且所謂「暗物質粒子」的存在尚未證實，截至目前科
學家僅能從它對其他天體所造成之重力影響、背景輻射或相關理論模型加以推斷其存在。
本院天文及天文物理研究所博士後研究人員岡部信広博士(Dr. Nobuhiro Okabe)，日前參
與一組跨國團隊，首度證實天文學界目前對暗物質的主流預測模型，這個模型描述暗物質
在大質量星系團呈現近似橢圓的扁平狀分佈。該論文於2010年4月23日刊登於皇家天文學
會月報(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)網站上。
該研究團隊運用Subaru 望遠鏡的主焦(點)相機（Subaru Telescope’s Prime Focus
Camera，亦簡稱為Suprime-Cam）觀察25個大質量星系團，藉由重力透鏡來詳細測量這些
星系團的暗物質空間分佈。星系團是研究暗物質分佈的理想場域，因為它們含有成千上萬
的星系，且納有大量的暗物質。研究者利用Suprime-Cam取得了大質量星系團的廣角影像
（這些星系團位於地球30億光年以外的距離），並依這些影像來測量和分析暗物質之分佈
。
本團隊經過詳細分析圖像中的重力透鏡效應，取得明確的證據顯示暗物質在這些星系團的
分佈，平均來說，暗物質的分佈呈現出非常扁平的形狀，而非簡單的球形輪廓。該扁平化
程度相當大，其橢圓形的長軸與短軸比例相當於2:1。此發現創下壯舉，首度成功展現天
文學家利用重力透鏡，直接偵測出暗物質分佈的扁平化現象。研究結果同時顯示，觀察所
得的扁平化程度與暗物質的主流理論結果一致。
除了岡部博士，本研究另外三位研究人員為日本國立天文台(National Astronomical
Observatory of Japan)的大栗真宗博士(Dr. Masamune Oguri)，日本東京大學
(University of Tokyo)的高田昌広博士(Dr. Masahiro Tanaka)與英國伯明罕大學
(University of Birmingham)葛蘭史密斯博士（Dr. Graham Smith）。
這項研究是星團次結構普查計畫(LoCuSS)的一部分，該計畫結合Subaru觀測資料以及其他
各種如電波、紅外線、可見光和X射線望遠鏡的觀測資料，展開對星系團的系統研究，以
揭示星系團物理學和宇宙學的新面向為目的。
論文標題為：「Direct measurement of dark matter halo ellipticity from
two-dimensional lensing shear maps of 25 massive clusters」。皇家天文學會月報
是本頂級的天文期刊，2008年的專業影響指數超過5。
參考網站：
http://www3.interscience.wiley.com/journal/123375492/abstract
新聞聯繫人：
曾耀寰博士，中央研究院天文及天文物理研究所籌備處研究助技師
[email protected] (Tel) +886-2-23665458
葉方珣，中央研究院總辦事處公關室
[email protected]
(Tel)886-2-2789-8820 (Fax)886-2-2782-1551 (M)0922-036-691
林美惠，中央研究院總辦事處公關室mhlin313@gate. sinica.edu.tw
(Tel)886-2-2789-8821 (Fax)886-2-2782-1551 (M)0921-845-234
圖片說明：Subaru Suprime-Cam在分析 A2390星系團 (距離地球27億光年) 時所擷取到的
超廣角影像圖。色調呈紫色處即為暗物質藉由許多遙遠星系(通常距離地球約80億光年左
右)的重力透鏡效應所推測的分布狀況。較深紫色區域代表暗物質密度更高，並且可以見
到暗物質的分佈是沿西北-東南走向延伸。
圖片說明：本圖為運用重力透鏡量測暗物質分佈所得的圖示。不同的色彩代表暗物質密度
的不同，標示偏紅代表密度越高。黑色橢圓顯示背景星系的扭曲型態；遙遠星系的位置有
系統地被扭曲成黑色橢圓型，扭曲是由重力透鏡效應所引起。（實際上，所有背景星系都
有自己的形狀和方向，因此平均了多個星系的形狀，藉由重力透鏡效應擷取其扭曲程度）
。左右兩圖分別顯示出「球形」和「橢圓形」的暗物質分佈。不同的扭曲型態顯示，確實
可透過二維的透鏡扭曲來測量暗物質分佈。
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◆ From: 163.24.253.113
1F：推 HDT:原來如此... 等paper吧 會有嗎? 04/29 21:49
3F：推 feynman511:有阿 看了這篇有點印象了..好像不是這兩天的新聞 有段 04/29 21:52
4F：→ feynman511:時間了 04/29 21:52
5F：推 HDT:是說...新聞稿和記者稿真的差超多的= = 04/29 21:54
6F：推 sukeda:原來這邊可以看到lamune大 XD 04/29 22:38
7F：→ HDT:嗯嗯... 有多少人八卦版也逛物理版也逛的? 04/29 22:44
8F：→ lamune:我想sukeda大是在別的地方看到我XD 04/29 22:50
9F：推 peterdream:奇摩新聞→八卦→物理 04/29 23:02
10F：推 mepass:很少去那個版 推文極無腦 04/29 23:05
11F：推 peterdream:對啊...XD 所以才想來這邊看看有沒有消息 04/29 23:06
12F：推 feynman511:原來sukeda和lamune是舊識？ 04/29 23:10
13F：→ lamune:不是 我是指sukeda是在另一個版看到我的 04/29 23:11
14F：→ lamune:而不是八卦版 04/29 23:12
15F：→ sukeda:XD 04/29 23:15
16F：推 HDT:八卦版喔= = 偶爾還是會看看啦 反正沒扯到物理我都是普通鄉民 04/29 23:17
17F：→ dancemoon:看物理板跟看八卦板沒衝突吧 04/29 23:18
18F：推 h888512:我兩個都逛 呵呵 04/29 23:18
19F：→ HDT:沒衝突啊XD 我只是好奇而已 因為八卦版常會有物理八卦XDDDDD 04/29 23:19
20F：→ HDT:神人也頗多 好奇其中神人有多少有逛物理版 04/29 23:20
21F：推 h888512:我和HDT都有逛摔角版 顆顆 04/29 23:21
22F：→ lamune:神人兩字跟我無緣 不過我知道基隆人大有逛八卦版 04/29 23:24
23F：→ HDT:常逛的版也就八卦摔角物理化學CSO還有校版XDDDDD 04/29 23:26
24F：→ HDT:不會啊 之前看到八卦版的暗物質八卦 好像很多人都有回答啊 04/29 23:26
25F：→ HDT:偶爾看到相對論八卦也會有神人出來回答 雖然推文很爛就是了 04/29 23:26
26F：→ lamune:那串喔...除了一兩篇應該是真的懂以外 其他的回答都很科普 04/29 23:30
27F：→ lamune:我說的是暗物質那串 相對論的就沒啥印象了 04/29 23:30
28F：推 HDT:...我回的大概也是很科普的吧XDDDDDD 04/29 23:31
29F：推 sukeda:就算修了一學期的相對論也不會有教到暗物質or暗能量之類 04/29 23:32
30F：→ lamune:廣相修完 我只記得教授唯一提到有關暗能量的就是 04/29 23:34
31F：→ lamune:"我對暗能量的理論不樂觀" 04/29 23:34
32F：推 Farady:不樂觀的理由是? 沒它無法解釋宇宙加速膨脹 04/30 00:20
33F：推 CJO1I6:因為不知道原因才扯一個暗能量出來...也沒有其他什麼理論強 04/30 00:41
34F：推 feynman511:說不定該教授prefer modified gravity 04/30 00:41
35F：→ CJO1I6:力佐證有這種奇怪能量存在 老實說我覺得這跟弦論都是假設性 04/30 00:42
36F：→ lamune:他對modified gravity更不樂觀 04/30 00:42
37F：→ CJO1I6:的理論 有跟沒有不會差很多@@ 04/30 00:42
38F：→ lamune:真要說的話 我個人prefer large scale structure 04/30 00:44
39F：推 Farady:可是還有 omega=1 的美妙巧合 也需要dark energy 04/30 00:59
40F：推 Farady:另外量子場論架構內也有真空能，只是它未能算出合理的值 04/30 01:04
41F：→ lamune:我想你是說-1吧 確實如此 多種實驗觀測都指向同個交點 04/30 01:05
42F：→ lamune:不過事實上這個值從以前到現在變動了不少 跟觀測技術有關 04/30 01:07
43F：推 feynman511:-1？ 1吧？！ 04/30 01:09
44F：→ lamune:是說equation of state耶 要小於-1/3才有加速膨脹 04/30 01:11
45F：推 feynman511:喔..那個我叫w 應該不是念omega :P 04/30 01:13
46F：→ lamune:嗯 應該是w 但如果是另一個omega dark energy就非必須了 04/30 01:14
47F：推 feynman511:哈..我以為是 flat universe 的 \Omega.. 嚇死我 04/30 01:29
48F：→ lamune:後來我想想Farady說的應該是那個Omega 不過那樣就只需要量 04/30 01:32
49F：→ lamune:而不是dark energy的某些性質 04/30 01:33
50F：推 feynman511:你是說只需要有什麼東西提供 energy density 但不必須 04/30 01:35
51F：→ feynman511:要是 cosmological constant 甚至 dark energy 吧？ 04/30 01:36
52F：→ lamune:Exactly. 甚至加速膨脹都可用large scale structure解釋 04/30 01:37