研究人員耗時5年,借助超級電腦,獲得了從類似地球品質大小到巨型星系團大小的暗暈的清晰圖像,跨越20個數量級。
論文第一作者兼共同通訊作者、中國科學院國家天文臺研究員王傑介紹,在宇宙中一個典型區域進行這一超級放大類比,需要利用8個"放大鏡"接力去放大,其放大程度相當於在一張月球表面的圖片上找到一隻跳蚤。
暗暈即暗物質暈。根據科學家理論推演,宇宙中約85%的物質成分是暗物質,其物質屬性和組成恒星、行星以及我們人類世界的普通物質截然不同。這些暗物質受引力塌縮形成的結構體被稱為暗暈。普通物質的氣體冷卻、聚集於暗暈中心,從而形成璀璨的恒星和星系。
宇宙中已知最大品質的暗暈是包含數百個亮星系的巨型星系團,品質大約是太陽的百萬億倍,它們的屬性已經被天文學家廣泛研究。小品質的暗暈則沒有那麼幸運,它們雖然數量極多,但人類對其知之甚少。
論文作者之一、中科院國家天文臺研究員高亮介紹,因為小品質暗暈在整個宇宙演化歷史裡一直保持"黑暗",科學家只能依賴超級電腦通過類比宇宙的演化來研究這些超微暗暈。
電腦類比的超級"放大鏡"讓研究人員得以詳盡地研究不同尺度暗暈的形成、演化以及內部結構。研究發現,不同品質的暗暈具有極為相似的內部結構,即中心緻密,往外逐漸稀疏。
根據目前一些理論推測,大量暗物質粒子會在緻密的暗暈中心相互碰撞、湮滅並產生伽馬輻射暴。研究人員表示,未來的伽馬射線觀測極可能捕捉到來自超微暗暈的輻射信號,從而一窺這些宇宙中的"超級小矮人"的真容。這將幫助科學家驗證關於暗物質本質的假設--暗物質可能並不是"完全黑暗"。
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