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天文学家已经发现，我们的宇宙食谱中可能缺少有关暗物质行为的成分。 他们发现了星系团中暗物质应如何分布的理论模型与暗物质对星团的附着力的观察之间存在差异。 暗物质不会发射，吸收或反射光。它的存在只有通过其对太空可见物质的引力才能知道。因此，暗物质仍然像《仙境》的柴郡猫中的爱丽丝一样难以捉摸–在这里，您只能看到其咧嘴笑（以重力形式），而看不到动物本身。 天文学家发现暗物质的一种方法是测量其重力如何扭曲空间，这种现象称为重力透镜。 研究人员发现，星团中的小规模暗物质浓度产生的引力透镜效应比预期强10倍。该证据基于美国宇航局的哈勃太空望远镜和智利的欧洲南方天文台的超大型望远镜（VLT）对几个大型星系团进行的前所未有的详细观察。  哈勃太空望远镜的这张图片显示了巨大的星系团MACS J1206。嵌入星团中的是遥远背景星系的扭曲图像，被视为弧线和污迹。 这些畸变是由星团中的大量暗物质引起的，它们的引力会弯曲并放大来自遥远星系的光。这种效应被称为引力透镜，使天文学家能够研究遥远的星系，否则这些星系将很难被发现。几个星系星团足够大且密集，足以扭曲和放大遥远的源头。三个引子中的星系代表了这种效应的例子。 在右上角和右下角的快照中，两个遥远的蓝色星系被前景，较红的星系星系所镜头，形成了环和远程物体的多个图像。左上方银河周围的红色斑点表示来自单个遥远源的氢云发射。 由于镜头原因四次看到的源可能是一个微弱的星系。这些斑点是由智利欧洲南部天文台的超大型望远镜（VLT）的多单元光谱浏览器（MUSE）检测到的。哈勃图像中不会出现斑点。 MACS J1206是哈勃（CLASH）进行的星团透镜和超新星调查的一部分，并且是研究人员使用哈勃和VLT研究的三个星系星团之一。哈勃望远镜的图像是2011年由高级测量相机和广角相机3拍摄的可见光和红外光的组合。可能是一个微弱的星系。这些斑点是由智利欧洲南部天文台的超大型望远镜（VLT）的多单元光谱浏览器（MUSE）检测到的。哈勃图像中不会出现斑点。 MACS J1206是哈勃（CLASH）进行的星团透镜和超新星调查的一部分，并且是研究人员使用哈勃和VLT研究的三个星系星团之一。哈勃望远镜的图像是2011年由高级测量相机和广角相机3拍摄的可见光和红外光的组合。MACS J1206是哈勃（CLASH）进行的星团透镜和超新星调查的一部分，并且是研究人员使用哈勃和VLT研究的三个星系星团之一。哈勃望远镜的图像是2011年由高级测量相机和广角相机3拍摄的可见光和红外光的组合。MACS J1206是哈勃（CLASH）进行的星团透镜和超新星调查的一部分，并且是研究人员使用哈勃和VLT研究的三个星系星团之一。哈勃望远镜的图像是2011年由高级测量相机和广角相机3拍摄的可见光和红外光的组合。 星系团是宇宙中最庞大的结构，由单个成员星系组成，是最大的暗物质仓库。它们不仅在很大程度上由暗物质的引力保持在一起，而且各个星团本身也充满了暗物质。因此，团簇中的暗物质既有大范围也有小范围分布。 “银河星团是了解宇宙的计算机模拟是否能够可靠地重现我们对暗物质及其与发光物质相互作用的推断的理想实验室，”美国国家天体物理研究所-天体物理与空间科学天文台的Massimo Meneghetti说该研究的主要作者是意大利博洛尼亚大学的教授。 Meneghetti继续说道：“在比较这项研究中的仿真和数据时，我们进行了许多仔细的测试，并且我们仍然发现不匹配的情况。” “这种差异的一个可能原因是，我们可能在仿真中缺少一些关键的物理原理。” 团队中的资深理论家之一，康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的Priyamvada Natarajan补充说：“我们目前的理论模型根本无法捕捉到真实宇宙的一个特征。这可能标志着我们目前的差距。了解暗物质的性质及其性质，因为这些精美的数据使我们能够在最小尺度上探究暗物质的详细分布。” 该小组的论文将发表在9月11日的《科学》杂志上。 暗物质在簇中的分布是通过它们产生的光的弯曲或引力透镜效应来绘制的。暗物质的引力放大并扭曲了来自远处背景物体的光，这很像一个游乐园镜，产生畸变，有时还会产生同一远方星系的多个图像。团簇中暗物质的浓度越高，其光弯曲越剧烈。 哈勃的清晰图像与VLT的光谱相结合，帮助该团队生成了准确的，高保真度的暗图。他们确定了数十个多重成像，镜头的背景星系。通过测量透镜的畸变，天文学家可以找出暗物质的数量和分布。 分析中使用的三个关键星系星团，MACS J1206.2-0847，MACS J0416.1-2403和Abell S1063，是两个哈勃望远镜测量的一部分：前沿场和哈勃望远镜的星团透镜和超新星测量（CLASH）程式。 令团队惊讶的是，哈勃望远镜的图像还显示出较小规模的弧形和扭曲的图像，这些图像嵌套在每个星团最核心的星系核心的较大尺寸镜头畸变内。 研究人员认为，嵌入式透镜是由与单个星团星系相关的浓密度暗物质的引力产生的。已知暗物质在各个星系内部区域的分布会增强星团的整体透镜效应。 通过测量几个星系星团内部运行的恒星的速度，对光谱学进行了后续的光谱观察。“根据我们的光谱学研究，我们能够将星系与每个星团相关联，并估计它们的距离，”意大利费拉拉大学的小组成员Piero Rosati说。 意大利博洛尼亚INAF天体物理与空间科学天文台的小组成员Pietro Bergamini补充说：“恒星的速度使我们可以估算出每个星系的质量，包括暗物质的量。” 该小组将暗物质图与质量相似，与观察到的星团距离大致相同的模拟星系星团的样本进行了比较。在计算机模拟中的星团在最小尺度上没有显示出相同水平的暗物质浓度，这是与宇宙中各个星团相关的尺度。 团队期待继续对标准暗物质模型进行压力测试，以遏制其有趣的本质。 NASA计划中的Nancy Grace罗马太空望远镜将通过巨大星系团的引力透镜探测甚至更多的遥远星系。这些发现将扩大天文学家可以分析的星团样本，以进一步测试暗物质模型。 哈勃太空望远镜是NASA与ESA（欧洲航天局）之间国际合作的项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营
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