迄今最大暗物質(zhì)地圖繪成 有助于人們了解宇宙組成

據(jù)英國《衛(wèi)報》27日消息，國際暗能量調(diào)查(DES)團隊的科學(xué)家利用人工智能分析了1億個星系的形狀和光的圖像，繪制了一份覆蓋南半球1/4天空(從地球上可見夜空總面積的1/8)的地圖。這是迄今為止最大的暗物質(zhì)地圖。他們還繪制了巨大宇宙空洞的位置。這有助于人們更近距離地了解宇宙是由什么組成的，以及它是如何進化的。相關(guān)研究將發(fā)表在最近的《皇家天文學(xué)會月刊》上。

暗物質(zhì)是現(xiàn)代物理學(xué)中最難以捉摸的謎團之一。科學(xué)家認(rèn)為，暗物質(zhì)約占宇宙質(zhì)量的80%，其引力足以將整個星系結(jié)合在一起，形成一種稱為宇宙網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)遙遠(yuǎn)星系到達地球的光線發(fā)生彎曲時，根據(jù)時空扭曲現(xiàn)象，研究人員可以推測出暗物質(zhì)的存在。研究小組追蹤了來自1億個星系的光的數(shù)據(jù)，每個星系看起來都是不超過10個像素的光點。他們將數(shù)據(jù)輸入到機器學(xué)習(xí)算法中，并使用人工智能來識別與光線中的模式，繪制了這份暗物質(zhì)地圖。

地圖中可以看到粉紅色、紫色和黑色的斑點，聚集在一個淺色的環(huán)內(nèi)(銀河系的疊加圖像)，地圖上最亮的區(qū)域顯示了暗物質(zhì)最密集的地方，與超星系團相對應(yīng)，而黑色斑塊是宇宙的空洞。

英國倫敦大學(xué)學(xué)院和法國巴黎高等師范學(xué)院的尼爾·杰弗里博士是該項目的共同負(fù)責(zé)人。他說：“地圖向我們展示了從未見過的宇宙的新部分。我們真的可以看到這種宇宙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括這些被稱為宇宙空洞的巨大結(jié)構(gòu)，這是宇宙中密度非常低的區(qū)域，那里幾乎沒有星系，物質(zhì)也很少。”

根據(jù)宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，宇宙開始于大爆炸，然后發(fā)生膨脹。物質(zhì)根據(jù)愛因斯坦描述引力的廣義相對論而進化。這些引力創(chuàng)造了物質(zhì)部分和空洞，構(gòu)成了宇宙網(wǎng)。

DES團隊的計算表明，盡管這種物質(zhì)的分布與標(biāo)準(zhǔn)模型中的預(yù)測大體一致，但并不是“完美的匹配”。他們發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)并不像預(yù)期的那樣呈塊狀，有跡象表明它更平滑、分布更廣。杰弗里表示，這有可能意味著愛因斯坦的廣義相對論“出了問題”。

英國倫敦大學(xué)學(xué)院的DES英國聯(lián)盟主席、論文合著者奧弗·拉哈夫教授則持保守觀點，認(rèn)為這可能只是因為測量宇宙形狀的方法并不完全正確。(張佳欣)