物理學家稱,他們在一份新研究中探測到了120億年前的暗物質。暗物質的存在相當神秘,人類的肉眼無法看見。物理學家運用引力透鏡技術,來探測古老星系周圍暗物質的分布。
科學家目前已能一瞥120億年前,瀰漫在星系周圍的暗物質分布。這標誌著從過去到現在為止,對於這種神秘物質的最早探測。
這項發表在8月1日的《物理評論快報》(Physical ReviewLetters)期刊的新研究中,科學家們發現了暗物質,而且這些暗物質的來源最早可追溯至120億年前,只比宇宙大爆炸晚了約二十億年。
「這是第一次,我們幾乎是從宇宙的最早時刻開始測量暗物質。」這項研究的合著者,東京大學的助理教授播金優一在8月1日的新聞稿中表示。他還說,「120億年前,一切事物都是非常不同的。相較於現在,你能看到更多星系正在形成,而最早的星系團也是在那時開始形成的。」
儘管暗物質在宇宙中約佔27%,但天文學家卻無法直接觀測到它們,部份原因與其不會發光有關。但研究員可以觀察到暗物質在可見物質上的引力效應。例如當宇宙中遙遠的背景光源經過星系附近時,暗物質會如同透鏡一樣,使光線產生扭曲。
在這項研究中,科學家透過相同的技術,即引力透鏡,來觀察宇宙中最早的光的扭曲變形。並使用宇宙微波背景作為光源,其廣泛分布在整個宇宙中,是大爆炸後的輻射殘留物。研究人員選擇了150萬個星系共同作為引力透鏡,它們皆可在120億年前透過可見光被看到。藉由分析古老殘存的光的扭曲,研究人員得以重建這些透鏡星系周圍暗物質的分布。
他們發現,早期宇宙中的暗物質,並不像目前標準物理模型所呈現出的結塊狀態。
「我們的發現仍舊充滿不確定性」,合作研究者之一、名古屋大學宇宙學家宮武直在新聞稿中表示。「但如果(我們的發現)是真的,那就代表當你在時間軸上往前回溯時,會發現(目前的)整套模型其實是有缺陷的。」
「這相當令人興奮。因為假如研究中的不確定性降低後,這個結論仍舊成立,這就表示在物理模型上的改進,或許可以使人類對暗物質的本質有更深層的認識。」宮武直補充道。◇
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