【資料圖】

發(fā)表在《天體物理學雜志》上的新研究以前所未有的細節(jié)揭示了暗物質(zhì)的分布，其范圍小至30,000光年。觀察到的分布波動為暗物質(zhì)的性質(zhì)提供了更好的約束。

神秘的暗物質(zhì)占宇宙中物質(zhì)的大部分。暗物質(zhì)是不可見的，只能通過其引力效應(yīng)來了解自己。暗物質(zhì)從未在實驗室中分離出來，因此研究人員必須依靠“自然實驗”來研究它。

一種自然實驗是引力透鏡。有時，從地球上看時，宇宙中不同距離的兩個物體會隨機地位于同一視線上。當這種情況發(fā)生時，前景物體周圍的物質(zhì)引起的空間曲率就像透鏡一樣，彎曲來自背景物體的光路并形成透鏡圖像。然而，在自然實驗中，很難達到高分辨率來探測質(zhì)量小于星系的暗物質(zhì)團塊，因此暗物質(zhì)的確切性質(zhì)很難得到約束。

由近代大學KaikiTaroInoue教授領(lǐng)導的日本研究小組使用ALMA(阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列)研究金牛座方向的引力透鏡系統(tǒng)MGJ0414+0534。在這個系統(tǒng)中，由于大質(zhì)量星系的引力作用在光上，前景物體形成的不是一個背景物體的圖像，而是四個背景物體的圖像。

借助彎曲效應(yīng)和新的數(shù)據(jù)分析方法，該團隊能夠以比以往更高的分辨率(低至30,000光年的尺度)檢測沿視線的暗物質(zhì)分布的波動。

觀測到的分布提供的新約束與緩慢移動或“冷”暗物質(zhì)粒子的模型一致。

未來，該團隊計劃通過額外的觀察進一步限制暗物質(zhì)的性質(zhì)。

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