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  中国科技网讯 据《自然》网站7月5日(北京时间)报道,最近,一个由美、德、英科学家组成的国际天文小组通过X射线多镜牛顿卫星,首次直接探测到两个星系团之间被暗物质“细丝”形成的桥梁连接起来。这种“细丝”就像暗物质骨架的“手指”,可能最终指示着星系在哪里形成。这一结果发表在最新一期《自然》杂志上。

  按照标准宇宙模型,可见恒星和星系在天空中沿某种图案分布,这种图案就是“宇宙网”,它最初由暗物质勾勒出来。科学家认为宇宙物质的80%是暗物质,大爆炸之后不久,由于密度不均匀,那些密度稍大的地方被拉进了暗物质,结合在一起并最终塌缩成平面“煎饼”。

  论文领导作者、美国密歇根大学物理系与密歇根理论物理中心约格·迪特里希解释说,在这些“煎饼”横断的地方,可以发现长长的暗物质“细丝”,星系团在宇宙网的结点上形成,这里是“细丝”交织的地方。但要观察“细丝”中的暗物质造成的“引力透镜”现象却非常困难,因为它们包含的物质相对较少。

  迪特里希和同事研究了一种跨越星系团Abell 222和Abell 223的特殊“细丝”,该“细丝”具有较强的透镜效应。研究小组检测到它后面4万多个背景星系发生了变形,并由此推算了细丝质量在6.5×1013—9.8×1013个太阳质量之间。通过检测X射线多镜牛顿卫星观察到的“细丝”中等离子发出的X射线,经计算其中不到9%的质量可能由热气体构成,计算机模拟显示另外约10%的质量可能来自可见恒星和星系,所以其余一大块肯定是暗物质。

  麻省理工学院天文学家马克·鲍茨指出,天文学家尚未确切知道,可见物质是怎样沿着暗物质铺下的路径分布的。但在这一非常系统中,能同时绘制出暗物质和可见物质,并有望厘清它们之间是怎样沿着“细丝”连接和演化的。

  研究人员还指出,日本Astro-H X射线太空望远镜将于2014年发射,探测“细丝”中等离子的电离状态和温度,进一步分辨不同结构形成模型之间的差异。欧空局的欧几里德卫星将于2019年发射,也将带来更多引力透镜的数据。这些技术可能最终帮助天文学家理解宇宙结构,并揭示看不见的神秘暗物质究竟由什么构成。(记者 常丽君)

  总编辑圈点

  形容某件事情的复杂,人们常说它背后有一张看不见的网,但天文学家们告诉我们,恒星星系都处在一张同样不可见的大网上。编织它的便是宇宙神秘客——暗物质。我们对暗物质了解实在不多,不过,就像曾经霍金都认为遥不可及的希格斯粒子突然变得触手可及一样,科学家此番探索,或将成为人类解开另一支宏大谜题的前奏。按图索骥,循着暗物质搭建描绘的宇宙背景,我们不仅有望弄清暗物质自身的神秘构成,更有机会借此回溯到大爆炸的宏伟一刻,彻底解开万物起源之谜。