天文学家使用Galaxy集群来揭示新的暗物质洞察力

时间：2021-06-28 14:52:10 来源：

来自美国宇航局的哈勃太空望远镜的图像显示了Abell 1689的内部区域，这是一个巨大的星系集群。科学家们表示，我们今天看到的银河系中是由于早期宇宙的物质密度波动导致了波动。学分：NASA / ESA / JPL-CALTECH / YALE / CNRS

美国宇航局的喷射推进实验室的新研究表明，星系集群的内部结构与周围的暗物质环境相关联。这是第一次属性除了集群的质量外，已被证明与周围的暗物质相关。

暗物质是一个神秘的宇宙现象，占所有物质和能量的27％。虽然暗物质就在我们身边，但我们看不到或感受到它。但科学家可以通过观察正常的问题如何推断出暗物质的存在。

包括成千上万的星系组成的星系集群对于探索暗物质来说很重要，因为它们驻留在这种物质比平均水平多的区域。科学家认为，较重的群集是，它的环境中的暗物质越多。但新的研究表明，连接比这更复杂。

“星系集群就像我们宇宙的大城市。从飞机中晚上看一下城市的灯光并推断它的尺寸，这些集群让我们对我们看不到的暗物质的分布感，“美国宇航局的赫纳涛·米达克说喷气式推进实验室，加利福尼亚州帕萨迪纳。

由Miyatake领导的物理审查信中的新研究表明，Galaxy集群的内部结构与其周围的暗质量环境相关联。这是第一次属性除了集群的质量外，已被证明与周围的暗物质相关。

研究人员从斯隆数字天空调查DR8 Galaxy目录中研究了大约9,000个星系集群，并通过其内部结构将它们视为两组：其中群中的近距离的群体更加展开，它们在一起将它们紧密挤在一起。科学家们使用了一种称为重力透镜的技术 - 看着簇的重力如何弯曲来自其他物体的光 - 以确认两个组都有类似的群众。

从斯隆数码天空调查DR8 Galaxy Catalog的Galaxy Clusters比较显示了一个扩频群（左）和更密集的群集（右）。一项新的研究表明，这些差异与周围的暗品环境有关。学分：斯隆数字天空调查

但是当研究人员比较两组时，他们发现了银河系集群分布的重要差异。通常，银河系集群平均将与其他簇分开1亿光年。但是对于带有紧密包装的星系的集群组，这个距离比稀疏集群更少的邻近簇。换句话说，周围的暗品环境确定群集与星系的方式。

“这种差异是不同的暗品环境的结果，其中形成的簇组。我们的结果表明，星系集群和周围暗物质之间的连接不是仅通过簇质量的特征，而且其形成历史也没有表征，而且其形成历史，“Miyatake表示。

研究英普林顿大学天文教授的研究共同作者David Spergel，“前面的观察研究表明，集群的质量是确定其全球性质的最重要因素。我们的工作表明，“年龄问题”：年轻的集群生活在不同的大规模黑色物质环境中，而不是较旧的簇。“

结果符合来自我们宇宙起源的领先理论的预测。在一个名为宇宙通胀的事件后，大爆炸后秒的一秒钟的时间少于一秒钟，空间的能量变化很小，称为量子波动。然后这些变化触发了不均匀的物质分布。科学家们表示，我们今天看到的银河系中是由于早期宇宙的物质密度波动导致了波动。

“星系集群的内部结构与周围暗物质的分布之间的联系是在宇宙甚至在宇宙中建立的初始密度波动的性质的结果，”Miyatake说。

研究人员将继续探索这些联系。

“Galaxy Clusters是宇宙之谜的杰出窗口。通过研究它们，我们可以了解有关宇宙大规模结构的演变，以及其早期历史以及暗物质和黑能量的更多信息，“Miyatake表示。

研究报告的PDF副本：大规模集群中光晕装配偏差的证据

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