科学家分析1亿个星系形状和光 绘成迄今最大暗物质地图

据英国《卫报》27日消息,国际暗能量调查(DES)团队的科学家利用人工智能分析了1亿个星系的形状和光的图像,绘制了一份覆盖南半球1/4天空(从地球上可见夜空总面积的1/8)的地图。这是迄今为止最大的暗物质地图。他们还绘制了巨大宇宙空洞的位置。这有助于人们更近距离地了解宇宙是由什么组成的,以及它是如何进化的。相关研究将发表在最近的《皇家天文学会月刊》上。

暗物质是现代物理学中最难以捉摸的谜团之一。科学家认为,暗物质约占宇宙质量的80%,其引力足以将整个星系结合在一起,形成一种称为宇宙网的结构。

当遥远星系到达地球的光线发生弯曲时,根据时空扭曲现象,研究人员可以推测出暗物质的存在。研究小组追踪了来自1亿个星系的光的数据,每个星系看起来都是不超过10个像素的光点。他们将数据输入到机器学习算法中,并使用人工智能来识别与光线中的模式,绘制了这份暗物质地图。

地图中可以看到粉红色、紫色和黑色的斑点,聚集在一个浅色的环内(银河系的叠加图像),地图上最亮的区域显示了暗物质最密集的地方,与超星系团相对应,而黑色斑块是宇宙的空洞。

英国伦敦大学学院和法国巴黎高等师范学院的尼尔·杰弗里博士是该项目的共同负责人。他说:“地图向我们展示了从未见过的宇宙的新部分。我们真的可以看到这种宇宙网络结构,包括这些被称为宇宙空洞的巨大结构,这是宇宙中密度非常低的区域,那里几乎没有星系,物质也很少。”

根据宇宙学标准模型,宇宙开始于大爆炸,然后发生膨胀。物质根据爱因斯坦描述引力的广义相对论而进化。这些引力创造了物质部分和空洞,构成了宇宙网。

DES团队的计算表明,尽管这种物质的分布与标准模型中的预测大体一致,但并不是“完美的匹配”。他们发现暗物质并不像预期的那样呈块状,有迹象表明它更平滑、分布更广。杰弗里表示,这有可能意味着爱因斯坦的广义相对论“出了问题”。

英国伦敦大学学院的DES英国联盟主席、论文合著者奥弗·拉哈夫教授则持保守观点,认为这可能只是因为测量宇宙形状的方法并不完全正确。(张佳欣)

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