新技术能更好观测星系周围暗物质光晕,其精
2023/2/1 来源：不详一小群天文学家发现了一种新方法来观测围绕星系的难以捉摸的暗物质光环，新技术的精确性是以前最好的方法的10倍。该作品发表在皇家天文学会的月刊上。
图注：艺术家对暗物质造成的引力扭曲所包围的星系的印象。星系生活在更浓度的不可见暗物质（本图中为紫色）内，但是通过看背景星系的变形可以看到暗物质的影响。
科学家目前估计，宇宙中高达85%的质量实际上是不可见的。这种暗物质不能直接观测，因为它与光的相互作用方式与组成恒星、行星和地球上的生命的普通物质不同。
那么，我们如何衡量看不到的东西呢？关键是测量暗物质产生的引力效应。
领导这项新研究的斯温本理工大学博士生波尔·古里解释说：这就像看着一面旗帜，试图知道有多少风。你看不到风，但旗帜的运动告诉你风刮得有多强烈。
通过迎风飘扬旗帜看风强度这一新研究侧重于一种叫做弱引力透镜效应，这是爱因斯坦广义相对论的一个特征。参与这项研究的爱德华·泰勒副教授说：暗物质会稍微扭曲它背后任何东西的形象。效果有点像通过酒杯的底座看报纸。
图注：螺旋星系的加工图像，在透镜效应扭曲了银河系的真实形状后可能观察到的。通过测量遥远星系内气体的轨道运动（见于粉红色），可以比之前更精确地测量引力失真。
弱引力透镜已经是绘制宇宙暗物质含量的最成功方法之一。现在，斯温伯恩团队已经使用澳大利亚的ANU2.3米望远镜绘制了引力透镜星系的旋转图。因为我们知道恒星和气体应该如何在星系内部移动，我们大致知道这个星系应该长什么样，古里说，“通过测量真实星系图像的扭曲，我们可以计算出解释我们所看到的暗物质引起的扭曲图像需要多少暗物质。”
新的研究表明，这种速度信息如何能够更精确地测量透镜效果，而不是单独使用形状。通过我们新的观测暗物质的方式，古里说，”我们希望更清楚地了解暗物质在哪里，以及暗物质在星系形成方式中扮演什么角色。“
图注：澳大利亚国立大学（ANU）2.3米望远镜在西丁泉天文台的照片。
未来的太空任务，如美国宇航局的南希·格雷斯罗马太空望远镜和欧洲航天局的欧几里德太空望远镜，部分是为了根据数亿个星系的形状进行这类测量。泰勒补充说：”我们已经表明，只要用不同的方式思考问题，我们就可以通过20世纪80年代建造的相对较小的望远镜，为这些全球努力做出真正的贡献。“
