随着明天万圣节的到来,哈勃太空望远镜团队正在通过发布一张新的哈勃图像来庆祝,该图像显示了星系团 Abell 611 的黑暗蜘蛛网。该图像位于令人难以置信的 32 亿光年之外,显示了数百个星系,它们被连接在一起重力成一个巨大的结构。
该图像使用哈勃的高级测量相机和广角相机 3 仪器拍摄,结合了可见光和红外观测。

这个特殊的星团是天文学家在寻找了解一种怪异物质:暗物质时最喜欢的目标。宇宙学中的一个大问题是为什么像 Abell 611 这样的大型结构不会飞散,因为它们似乎没有足够的质量来通过引力将自己保持在一起。主要的解释是它们实际上包含的质量比我们能看到的要多得多,这种假设的看不见的质量被称为暗物质。
然而,事实证明,寻找暗物质极其困难。暗物质不与光相互作用,使其不可见,而且从未被直接探测到。宇宙学家甚至不确定暗物质会采取何种形式,尽管许多人认为它可能是某种粒子。尽管我们不能直接看到它,但它对宇宙的影响是显而易见的。以及在像 Abell 611 这样的地方,我们在大宇宙尺度上看到了类似的影响,其中需要更多的质量来解释星系的行为,而不是我们观察到的。
Abell 611 对研究暗物质特别有用,因为它有如此多的大质量星系彼此靠近,它展示了许多称为引力透镜现象的例子。从我们的角度来看,这是一个巨大的物体位于另一个物体前面的地方,而那个中间物体的引力是如此之大,以至于它会弯曲时空,从而改变来自背景物体的光的外观。这很有用,因为中间物体可以像放大镜一样,弯曲来自更远星系的光线,让我们看到非常遥远的物体。
您可以在图像中间看到这种引力透镜的示例,其中来自星系中心左侧的光已被星系团的质量涂抹成弧形。除了帮助我们看到远处的物体外,透镜的程度还可以用来计算所涉及物体的质量。当以这种方式计算时,星团的质量远远高于观察到的质量,这支持了这样一种观点,即必须有一些其他看不见的物质,如暗物质,填充了星团。