科学家发布暗物质分布图,发现星系间新的无形桥梁
暗物质不只大量充斥在当今宇宙中,还充当着宇宙骨架,在星系之间牵起一座座看不见的桥梁。最近科学家发布一张当地宇宙新暗物质分布图,揭开了先前一些未发现的丝状结构连接着星系。
在物理宇宙学中,大尺度结构(Large-scale structure)是指可观测宇宙大范围内的质量与光分布特征,目前已知最大结构为纤维状结构(子类型:超星系团复合体、星系长城、星系板),无数星系构成厚实、线状排列的"纤维",这些纤维又组成宇宙空洞的边界。
不过星系与星系之间"看似"互不相干,怎么知道它们彼此其实有关联?这就可由暗物质的重力作用看出端倪了。暗物质是看不见又难以捉摸的物质,却与暗能量占了宇宙95%构成,还决定了星系与其他宇宙物质的运动,但我们无法直接测量暗物质分布状况,只能通过与其他物体(如星系)的引力拉拔来推断。
先前科学家尝试搭建的宇宙网始于早期宇宙,需模拟数十亿年演变,此法运算量大,到目前为止尚无法产生足够详细的结果来查看宇宙。在一篇由宾州州立大学团队领导的新研究中,研究人员改采另一种完全不同的方法,使用机器学习创建包含星系、气体、其他可见物质及暗物质的Illustris-TNG模型,再应用于Cosmicflow -3星系目录中的真实数据,计算星系分布与运动以预测暗物质分布。
当地宇宙暗物质分布新地图。 (Source:宾州州立大学)
重建详细结构后,研究人员因此发现了某些需要进一步研究的新信息,包括连接星系的较小丝状结构。
由于暗物质主导着宇宙的动力学,基本上它决定了我们的命运,比如在本星系群中2个最大的成员——银河系与隔壁邻居仙女座星系,两者正在缓慢相互靠近,预计40亿年后将发生碰撞,但这时间太久了,实际会不会有其他变量我们无法确定,而研究连接两个星系的暗物质细丝,可以替它们的未来提供重要见解。
新论文发布在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。
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