欧空局/哈勃信息中心 这张美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜的图像显示了巨大的星系团MACSJ 1206
嵌在星团中的是遥远背景星系的扭曲图像，看起来像弧形和模糊的特征
这些扭曲是由星系团中的暗物质引起的，暗物质的引力弯曲并放大了来自遥远星系的光，这种效应被称为引力透镜效应
这种现象使得天文学家能够研究遥远的星系，否则这些星系会太暗而看不见
信用:美国航天局，欧空局，G
卡米尼哈(格罗宁根大学)，硕士
博洛尼亚天体物理和空间科学观测站，P
Natarajan(耶鲁大学)，CLASH团队，M
科恩梅瑟(欧空局/哈勃) 美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台在智利的超大型望远镜(VLT)的观测发现，暗物质的行为理论可能有所缺失
这种缺失的成分可能解释了为什么研究人员发现了大质量星系团样本中暗物质浓度的观测值和暗物质应该如何在星系团中分布的理论计算机模拟值之间的意外差异
新的发现表明，一些小规模的暗物质聚集会产生比预期强10倍的透镜效应
暗物质是一种不可见的粘合剂，它使星系中的恒星、尘埃和气体保持在一起
这种神秘的物质构成了星系的大部分质量，并构成了我们宇宙大规模结构的基础
因为暗物质不发光，不吸收光，也不反射光，所以只有通过它对太空中可见物质的引力才能知道它的存在
天文学家和物理学家仍在试图确定它是什么
星系团是宇宙中最大和最近组装的结构，也是最大的暗物质储存库
星系团由单个成员星系组成，这些成员星系主要通过暗物质的引力结合在一起
该研究的第一作者、意大利博洛尼亚的INAF天体物理和空间科学天文台的马西莫·梅内盖蒂说:“星系团是研究目前可用的宇宙数值模拟能否很好地再现我们从引力透镜推断出的东西的理想实验室。”
“我们已经对这项研究中的数据进行了大量测试，我们确信这种不匹配表明一些物理成分在模拟或我们对暗物质本质的理解中缺失，”梅内盖蒂补充道
这段视频以美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜拍摄的巨型星系团MACSJ 1206的图像开始
嵌在星团中的是遥远背景星系的扭曲图像，看起来像弧形和模糊的特征
这些扭曲是由星系团中的暗物质引起的，暗物质的引力弯曲并放大了来自遥远星系的光，这种效应被称为引力透镜效应
这种现象使得天文学家能够研究遥远的星系，否则这些星系会太暗而看不见
视频显示了一个艺术家对暗物质小规模集中的印象(在这个视频中用蓝色表示)
暗物质是一种无形的粘合剂，它使星系中的恒星结合在一起，构成了宇宙中的大部分物质
哈勃太空望远镜的新结果揭示，这些蓝色光晕反映了星系团暗物质的分布情况
这是由一组天文学家通过测量引力透镜的数量来完成的
信用:美国航天局，欧空局，G
卡米尼哈(格罗宁根大学)，硕士
博洛尼亚天体物理和空间科学观测站，P
Natarajan(耶鲁大学)，CLASH团队，M
科恩梅瑟(欧空局/哈勃) 美国康涅狄格州耶鲁大学的普里亚姆瓦达·纳塔拉詹补充说:“我们目前的理论模型根本没有捕捉到真实宇宙的一个特征。”
S
，团队中的资深理论家之一
“这可能标志着我们目前对暗物质的性质及其性质的理解存在差距，因为这些精致的数据让我们能够在最小的尺度上探索暗物质的详细分布
" 暗物质在星团中的分布是通过测量它们产生的光线弯曲——重力透镜效应——来绘制的
聚集在星系团中的暗物质的引力放大并扭曲了来自远处背景物体的光线
这种效应会使背景星系的形状发生扭曲，这些背景星系出现在星团的图像中
引力透镜通常也能产生同一遥远星系的多幅图像
星系团中暗物质的浓度越高，其光弯曲效应就越显著
与单个星系团相关的较小规模暗物质团的存在增强了扭曲的程度
从某种意义上来说，星系团就像一个大规模的透镜，其中嵌入了许多小透镜
哈勃清晰的图像是由望远镜的广角相机3和高级勘测相机拍摄的
结合欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT)的光谱，研究小组制作了一张精确、高保真的暗物质地图
通过测量透镜变形，天文学家可以追踪出暗物质的数量和分布
三个关键的星系团，MACS J1206
2-0847，MACS J0416
1-2403和银铃S1063是哈勃两次调查的一部分:前沿领域和哈勃望远镜的星团透镜和超新星调查计划
这张哈勃太空望远镜的图像显示了巨大的星系团MACSJ 1206
嵌在星团中的是遥远背景星系的扭曲图像，看起来像弧形和模糊的特征
这些扭曲是由星系团中的暗物质引起的，暗物质的引力弯曲并放大了来自遥远星系的光，这种效应被称为引力透镜效应
这种现象使得天文学家能够研究遥远的星系，否则这些星系会太暗而看不见
天文学家测量了由该星系团引起的引力透镜的数量，以产生暗物质在其中分布的详细地图
暗物质是一种无形的粘合剂，它使星系中的恒星结合在一起，构成了宇宙中的大部分物质
哈勃图像是2011年由高级勘测相机和广角相机3拍摄的可见光和红外光观测的组合
信用:美国航天局，欧空局，G
卡米尼哈(格罗宁根大学)，硕士
博洛尼亚天体物理和空间科学观测站，P
纳塔拉詹(耶鲁大学)和CLASH团队
令研究小组惊讶的是，除了每个星系团的引力透镜产生的戏剧性弧线和遥远星系的拉长特征之外，哈勃图像还揭示了嵌套在每个星系团核心(最大质量的星系所在)附近的意想不到数量的小规模弧线和扭曲图像
研究人员认为，嵌套透镜是由单个星系团内部密集物质的重力产生的
随后的光谱观测测量了在几个星系团内部运行的恒星的速度，以此来确定它们的质量
“来自哈勃和VLT的数据提供了极好的协同作用，”领导分光镜检查活动的意大利费拉拉研究大学的团队成员皮耶罗·罗萨蒂分享道
“我们能够将星系与每个星团联系起来，并估计它们的距离
" “恒星的速度给了我们对每个星系质量的估计，包括暗物质的数量，”意大利博洛尼亚的INAF天体物理和空间科学天文台的小组成员皮埃特罗·贝尔加米尼补充道
通过结合哈勃成像和VLT光谱学，天文学家能够识别几十个多重成像的透镜背景星系
这使得他们能够组装一个校准良好的、高分辨率的暗物质在每个星团中的质量分布图
演示星系团MACSJ1206质量分布三维模型的电影
大部分质量是以扩散的暗物质和热气的形式存在的
在电影中，这个质量看起来像一条平滑延伸的山脉
此外，其他暗物质和恒星都集中在星系团中
这些对应于电影第二部分中的尖峰叠加
这个详细的模型是通过对星团重力产生的引力透镜效应的观测和对环绕星团星系的恒星速度的测量相结合而获得的
最新的照片是由智利欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT)的木姐摄谱仪拍摄的
信用:P
博洛尼亚INAF天体物理和空间科学天文台 研究小组将暗物质地图与质量相似、距离大致相同的模拟星系团样本进行了比较
计算机模型中的星系团在最小尺度上没有显示出任何相同水平的暗物质浓度——这些尺度与单个星系团相关联
意大利的里雅斯特INAF天文台的研究小组成员埃琳娜·拉西亚说:“这些分析的结果进一步证明了观测和数值模拟是如何携手并进的。”
意大利的里雅斯特大学的斯特凡诺·博尔加尼补充说:“通过高分辨率的模拟，我们可以达到论文中分析的观测质量，从而可以进行前所未有的详细比较。”
天文学家，包括这个团队的成员，期待着继续探索暗物质及其奥秘，以便最终确定其性质
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