新的暗物質地圖揭示星系之間隱藏橋樑

新網記者歸鴻亭台北特稿
2021/5/31 下午 06:14:33 / 天文地理

　宇宙大型星系、星團看似獨立存在，但科學家發現互相之間具有以氣體或塵埃絲線連接成為一張宇宙網的結構，可能暗物質是構成這種宇宙網結構的支架，目前推出首張暗物質模型地圖。

美國《每日科學》報導天體物理學家使用機器學習開發暗物質地圖。(歸鴻亭翻製)

　根據美國《每日科學》(Science Daily)報導，《天體物理學雜誌》(The Astro-
physical Journal)本月26日發表由包括賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)天體物理學家在內的國際團隊使用機器學習開發，宇宙中暗物質的地圖揭示幾個以前未發現的連接星系的絲狀結構，可以用於研究暗物質的性質以及我們當地宇宙的歷史和未來。

　暗物質是一種難以捉摸的電磁中性物質，肉眼看不到，也無法透過望遠鏡觀測，卻佔宇宙的80%，為宇宙學家所說的宇宙網提供骨架，宇宙的大規模結構由於其引力影響，決定了星系和其他宇宙物質的運動。但局部暗物質的分佈目前仍然未知，因為它無法直接測量，研究人員必須根據其對宇宙中星系、星團的引力影響來推斷其分佈。

　過去天文學家繪製宇宙網的嘗試從早期宇宙模型開始，然後模擬該模型在數十億年間的演化。然而，這種方法到目前為止還不能產生足夠詳細的結果來觀察局部宇宙。在這項新研究中，研究人員採用了完全不同的方法，使用機器學習構建了一個模型，該模型使用有關星系分佈和運動的信息來預測暗物質的分佈。

美國《科技日報》以不同顏色顯示顯示出星系之間的隱藏橋樑。(歸鴻亭翻製)

　另一份美國《科技日報》(SciTech-
Daily)報導，這個賓夕法尼亞州立大學國際研究小組製作的宇宙暗物質地圖，使用一個模型來推斷它的位置，因為它對星系的引力影響（黑點）是密度不同維度的橫截面，再現宇宙中已知且突出的特徵（紅色），並揭示較小的絲狀特徵（黃色），它們顯示出星系之間的隱藏橋樑。

　研究人員使用稱為Illustris-TNG的大量星系模擬來構建和訓練模型，其中包括星系、氣體、其他可見物質以及暗物質。該團隊專門選擇了可與銀河系中的星系相媲美的模擬星系，並最終確定了預測暗物質分佈需要星系的哪些特性，最終建立這份局部宇宙新地圖。

　擁有宇宙網的局部地圖開啟了宇宙學研究的新篇章，該研究的通訊作者Donghui Jeong指出，可以研究暗物質的分佈與其他發射數據的關係，這將有助於我們了解暗物質的性質。