最大暗物質分佈圖揭曉 挑戰愛因斯坦相對論

暗能量調查（Dark Energy Survey）研究組最近和倫敦大學學院（UCL）合作推出了有史以來最大規模的一份暗物質分佈圖。從圖上看到暗物質的分佈與愛因斯坦相對論推測的分佈模型有偏差，引起同行關注。

科學家認為暗物質佔宇宙總物質量的80%，可是不知道它們到底是甚麼，只知道它們不和光線互動，現在的技術無法直接觀測到它們的存在。

但是，根據物質會彎曲時空的理論，天文學家能夠從來自遙遠星系的光線判斷暗物質的分佈。也就是說，如果抵達地球的光線出現偏折，意味著這是光源與地球之間存在的物質造成的。暗物質既然也是一種物質，因此造成這些光線偏折的因素中也含有來自暗物質的因素。

基於這樣的理論，這個研究組利用人工智能系統，分析了來自1億個星系的光線，繪製出這份暗物質分佈圖，覆蓋了南半球四分之一天空的範圍。倫敦大學學院5月27日公佈了這項成果。該研究將發表於《王家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）。

研究者之一倫敦大學學院的傑弗里（Niall Jeffrey）說：「這張暗物質分佈圖上看到的暗物質分佈形態，和可見物質分佈圖的形態類似，都呈現一種網狀結構，都有一些很大的較空曠的區域，把一塊一塊物質密集的區域分割開來。」

天文學家對這些結構很感興趣，因為他們估計這些暗物質密集區域之內引力的行為可能有些不一樣。這份分佈圖提供了暗物質研究的一個新起點。

現在最主流的宇宙模型認為，宇宙從一個大爆炸開始，按照愛因斯坦理解的引力的作用下，不斷膨脹擴展，形成宇宙網狀的分佈，即密集的物質團和中間的一些空曠的區域間隔的形態。

這份暗物質分佈圖，總體上和愛因斯坦理論推測的模型是一致的，但是研究者注意到有些偏差。傑弗里形容說，「從暗物質圖看起來，宇宙內物質分佈比標準模型預測的更加均勻一些」。

「看起來只是細微的差別，但是如果的確存在這些差別，這意味著現代物理學的支柱之一——愛因斯坦的相對論有錯誤。」傑弗里說。

這份研究的合作者拉哈夫（Ofer Lahav）說：「有的人可能會想到是不是愛因斯坦的理論有錯誤。我的看法是，這樣說不夠嚴謹，只能說一定存在某種原因導致這點細微的差異。我們既要按照傳統理論深入研究，也要打開思路，迎接任何可能打破傳統物理學的新認知。」#

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