迄今为止关于宇宙中所有暗物质的最详细的地图揭示了物理定律似乎不适用的宇宙空洞

迄今为止关于宇宙中所有暗物质的最详细的地图揭示了物理定律似乎不适用的宇宙空洞
像智利的Victor M. Blanco圆顶望远镜这样的地面望远镜已经帮助科学家绘制了我们的宇宙。 Reidar Hahn / Fermilab
  • 天文学家创造了最全面的 地图事实上 暗物质在里面 宇宙
  • 虽然看不见,科学家可以测量暗物质的重力,因为它将星系拉到丛中。
  • 新的地图显示暗物质的引力作用可能与 爱因斯坦相比论理论表明。

天文学家已经创造了宇宙中所有暗物质的最全面的地图。

考虑到暗物质是看不见的,这并不容易。科学家们知道这种阴影表弟的定期存在,因为它的强烈的引力可以将整个星系拉到一起。基于对其影响的观察,天文学家估计暗物质占宇宙的四分之一。
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这份新地图是来自7个国家的400名科学家多年工作的成果 暗能量调查(DES)。他们指向了维克多·m·布兰科 望远镜向天空中窥视由暗物质结合在一起的数百万个星系。这些星系的分布,以及它们发出的光线到达地球的方式,可以让天文学家了解在这些星系和地球之间有多少暗物质。
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一系列的研究本周发表的研究报告显示,宇宙中散布着聚集在一起的巨大星系团——暗物质也在这些区域密集分布。但是他们的地图,从地球上看,覆盖了大约八分之一的天空,也记录了宇宙中几乎没有暗物质和星系的碎片。这些杂乱而空旷的区域似乎是由宇宙网络中的星际气体连接起来的。

“它向我们展示了我们以前从未见过的宇宙的新部分。我们可以真正看到这种宇宙网结构,包括这些巨大的结构,称为宇宙空隙,这是宇宙的非常低密度的区域,在那里存在很少的星系伦敦大学学院的宇宙学家Niall Jeffrey,告诉《卫报》

下图是新地图的一部分;空洞是黑色的,而星系团是明亮的橙色。
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迄今为止关于宇宙中所有暗物质的最详细的地图揭示了物理定律似乎不适用的宇宙空洞
静电鉴于黑暗能量调查的暗物质地图。 黑暗能量调查协作

根据杰弗里的说法,新发现表明,由于它在地球上,重力可能无法在这些空隙中与其相同的方式工作,这意味着物理的标准法律不适用。

来自2.26亿个星系的光

虽然暗物质是不可观测的,但它对宇宙中其他事物施加的力帮助科学家探测到它。暗物质使其他星系射向地球的光线弯曲,有点像万花筒。因此,通过测量这种扭曲的强度,天文学家可以计算出有多少暗物质位于我们和另一个星系之间,以及这些暗物质有多紧密地结合在一起。如果一个星系的光线非常扭曲,那就意味着遮挡它的不可见暗物质密集地聚集在一起。
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Des暗物质地图(在紫色)叠加在银河系的图像上。 黑暗能量调查协作

杰弗里和他的团队研究了光线超过2.26亿个星系,无论是在附近还是在数十亿英里之外,都在发生扭曲。

他们使用望远镜在2013年和2016年之间捕获这些星系的图像345夜,然后依赖于人工智能计划,将这些观察转化为他们详细的暗物质地图。

该团队在2019年调查结束前的413个晚上收集了数据,因此DES的科学家计划绘制一张更大、更详细的暗物质地图用他们其余的观察结果
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这张地图表明爱因斯坦可能是错的

根据爱因斯坦的相对论,在大约130亿年前的宇宙大爆炸之后,引力应该会导致宇宙中的大块物质以一种可预测的方式聚集起来。

但根据杰弗里的说法,DES地图表明爱因斯坦的理论可能在某种程度上偏离了目标。

“如果你看向宇宙,物质并不像预期的那样块状——有迹象表明它更平滑,”杰弗里告诉《卫报》。
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“这看起来可能是一件相对较小的事情,”他补充说,“但如果这些暗示是真的,那么这可能意味着物理学的伟大支柱之一——爱因斯坦的广义相对论有问题。”
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