宇宙暗物質 現形!

來源:聯合報

2007年1月9日


【聯合報/編譯范振光/報導

美國科學家利用哈伯太空望遠鏡,把看不見的暗物質(dark matter)

繪成立體圖,讓暗物質具體呈現在世人眼前。新研究證實,宇宙大霹

靂之後,暗物質分布後才有星系的形成。

暗物質不發出光或電磁輻射,人類目前只能透過引力產生的效應,得

知宇宙中有大量暗物質存在。科學家以往只能模擬暗物質的情況,加

州理工學院教授麥西領導的團隊,以弱引力透鏡觀測法研究暗物質,

運用哈伯太空望遠鏡觀測五十萬個遙遠星系一千個小時,繪出暗物質

面貌。

麥西團隊的研究結果日前在西雅圖的美國天文學會大會中發表,並刊

登在「自然」期刊。

在整個宇宙中,普通物質只占六分之一,其他都是暗物質。對天文學

家來說,要繪製宇宙的地圖,就像在夜間拍攝市區的空照圖,顯示的

只有街燈。暗物質看不見,所以我們只能直接看到明亮的星系,而麥

西團隊繪出暗物質立體圖,等於首度在白天拍到市區、郊區和道路的

面貌。

根據現有理論,大霹靂發生後,冷暗物質(cold dark matter)形成

宇宙的粗略架構,這些結構因本身的重量而瓦解,形成龐大的星系暈

(halo)。星系暈的引力吸進普通物質,變成星系形成的中心。

另一方面,麥西團隊的研究所得和現有知識衝突。現有理論認為,普

通物質密集處幾乎和暗物質重疊,麥西團隊所見卻並非如此,有的暗

物質團是單獨存在。英國德翰大學教授法蘭克指出,如果人類目前的

天文知識是正確的,規模大到一定程度的暗物質團應該也有星系存在

。

法蘭克表示,問題關鍵在於,暗物質團單獨存在的情況有多普遍,如

果發現許多龐大星系四周並無暗物質,會讓科學界震驚。

麥西團隊發現暗物質團單獨存在,可能是觀測資料中的雜訊造成,但

也可能真有其事。麥西表示,他不認為暗物質團單獨存在的發現,是

數據誤差或分析方法的瑕疵造成。