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新的研究显示暗物质可能不会伴随着互动

时间:2021-12-03 09:58:06来源:

哈勃太空望远镜图像的四个巨大星系的群落在群体abell 3827的心脏。几乎3小时的曝光显示了对人眼可见的波长的视图,以及原始2015年研究中使用的近红外线。在群体后面更远的星系的扭曲图像是微弱的可见的,缠绕在四个星系上。

在新的观察结果显示神秘物质可能不会与重力之外的势后,在黑暗中回到黑暗中。达勒姆大学安德鲁罗伯特博士今日(四月十六日)将在利物浦在欧洲天文学和空间科学中展示新的结果。

三年前,达勒姆主导的研究人员认为他们已经突破了最终识别暗物质是什么。

使用哈勃太空望远镜的观察似乎表明阿比尔群岛3827集群中的星系 - 大约13亿光年 - 已经与周围的暗物质分开。

在群体Abell 3827的核心的核心的视图,在更广泛的波长范围内,包括在紫外线(显示为蓝色)中的哈勃太空望远镜成像,并且在很长的atacama大毫米阵列成像(亚mm)波长(显示为红色轮廓线)。在这些波长下,前景簇变得几乎是透明的,使背景星系能够更清楚地看到。它现在更容易确定背景银河已经失真。

如果暗物质与除重力以外的力相互作用,则在碰撞期间预测这种偏移,可能提供关于该物质可能是什么的线索。

从地球看到Abell 3827集群的机会取向使得可以对其暗物质进行高度敏感的测量。

然而,同一组天文学家现在说,来自更新的观察结果的新数据表明,阿贝尔3827簇中的暗物质毕竟没有与其星系分开。测量与暗物质感觉一致,感觉只有重力的力。

Galaxy Cluster Abell 3827的广场光学图像。

达勒姆大学近译中的天文学中心Richard Massey博士说:“寻找暗物质令人沮丧,但那是科学。当数据改善时,结论可以改变。“

“与此同时,狩猎正在寻找暗物质,以揭示其性质。”

“只要暗物质没有与它周围的宇宙互动,我们就会很难解决它是什么。”

宇宙由大约27%的暗物质组成,其余部分主要由同等神秘的暗能量组成。正常物质,如行星和星星,贡献了相对较小的宇宙的5%。

据信比科学所理解的所有其他粒子大约五倍,但没有人知道它是什么。

超压球囊传播的成像望远镜(Superbit)刚刚由达勒姆大学,普林斯顿大学,多伦多大学,NASA的喷射推进实验室建造了国际科学家和工程师。望远镜通过高于99%的地球气氛在氦气球场的大小以上的99%以上,望远镜达到了夜空的不间断视图。这部新颖的途中进入太空的成本一小部分火箭发射,更快地设计。在两个成功的测试航班之后,Superbit计划于2019年从新西兰飞行三个月。从那里,它将衡量200个星系集群大约200周的暗物质的分布,这将采用哈勃太空望远镜等现有技术来造成不可能的东西。照片来源:Superbit / Richard Massey。

然而,暗物质是宇宙今天如何看起来的一个基本因素,因为没有其超重的约束效果,银河系就像我们的银河系一样旋转。

在这项最新研究中,研究人员在智利,南美洲,奥卡马拉大毫米阵列(ALMA)使用,以查看ABELL 3827集群。

Alma从一个无关的背景星系中拾起了扭曲的红外线,揭示了否则看不见的暗物质的位置,在他们以前的研究中仍然不确定。


两个星系集群之间的碰撞的超级计算机模拟,类似于称为“子弹簇”的真实物体,并显示在ABELL 3827中测试的相同效果。所有星系簇都含有恒星(橙色),氢气(显示为红色)和隐形暗物质(显示为蓝色)。辛勤恒星,近距离的星系彼此远远彼此相距,他们互相直接过去。漫反射气体向下减速并从星系中分离,由于普通颗粒之间的力作为摩擦之间的力。如果暗物觉得只有重力的力量,它应该保持在与星星相同的地方,但如果感觉到其他力量,那么通过这种巨大的粒子撞机的轨迹将改变。

CILIATION CILIYA WILLIAMS MINNESOTA大学的研究联合作者教授说:“我们使用Alma获得了遥远的星系的高分辨率视图,而不是哈勃太空望远镜。”

“暗物质的真实位置比以前的观察结果更清晰。”

虽然新结果显示了与其银河系保持的黑暗物质,但研究人员表示,它并不一定意味着暗物质不会相互作用。暗物可能只是互动,或者这个特殊的星系可能会直接向我们移动,所以我们不会指望看到它的暗物质横向流离失所。

在过去两年中已经发明了几种新的非标准暗物质理论,许多人已经在达勒姆大学模拟了高功率的超级计算机。


如果暗物体包括极其强烈的“自相互作用”颗粒的模拟,除了重力之外,感受大力的极其强烈的“自相互作用”颗粒。由真实宇宙中观察到的暗物质和天然气的产生的分布 - 实际上,在这种情况下,相互作用是如此强烈,因为暗物质靠近撞击点。由于在真实宇宙中没有看到这一点,这使我们能够排除这种暗物质的特定模型。

罗伯逊是该工作的共同作者,并以达勒姆大学的计算宇宙学院为基础,补充说:“暗物质的不同性质确实离开了讲述的标志。”

“我们将继续寻找自然,以完成我们需要的实验,并让我们从正确的角度看。”

“一个特别有趣的测试是暗物质相互作用使暗物丛生更加球形。这是我们要找的下一件事。“

为了测量数百个星系集群中的暗物质并继续进行这次调查,达勒姆大学刚刚完成了建造新的超级望远镜,通过在地球下的巨大氦气气球下面上升来获得清晰的观点。

该研究得到了英国和美国宇航局的皇家社会和科技设施委员会的资助。调查结果将出现在皇家天文社会的日志通知期刊中的新论文中。


如果暗物质不存在,则模拟相同的碰撞。由此产生的恒星和天然气分布与真实宇宙中观察到的恒星,这提供了令人信服的证据,即暗物质存在于真正的宇宙中。

纸:Abell 3827中的暗物质动态:与标准冷暗物质一致的新数据

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