暗物質互動表明它可能並不“暗”
- 發佈時間：2015-04-21 06:32:48 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京4月20日電 （記者陳丹）暗物質之所以“暗”，是因為它被認為只與引力相互作用，因而使其不可見。但以英國杜倫大學研究人員為首的一個國際團隊宣稱，他們可能發現了暗物質彼此之間相互作用的首個潛在證據，這或許意味著，暗物質根本就不“暗”。
該研究團隊利用哈勃太空望遠鏡和歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡，對4個遙遠星系的同時碰撞進行了觀測，這些星系位於一個距地球13億光年的星系團Abell 3827的中心。他們可以描繪這個系統內的品質分佈，並將暗物質分佈與發光星系的位置進行比較。
按照目前的理解，所有星系存在於暗物質團塊內。如果沒有暗物質的引力效應制約，包括我們銀河系在內的星系都會在旋轉過程中裂成碎片。雖然暗物質無法直接觀測，但研究人員可以通過引力透鏡技術“看到”它——受其影響，背景星系發出的光會發生扭曲。
在日前發表在英國《皇家天文學會月報》上的論文中，研究人員寫道，有一個暗物質團塊似乎落後於它所包圍的星系。目前該暗物質團塊從它的星系偏離了大約5000光年（5億億公里），如果以美國國家航空航太局“旅行者”號探測器的速度來計算，這段距離需要它飛行9000萬年。研究人員認為，在碰撞過程中，暗物質彼此間非常輕微的相互作用，也可能導致這種偏離。而在此之前，除了與引力之間的相互作用，暗物質從未被觀察到有任何其他的互動。
電腦模擬顯示，碰撞産生的額外摩擦使暗物質變慢了，並最終被甩在了後面。研究論文主要作者、皇家學會研究員、杜倫大學計算宇宙學研究所的理查德·梅西博士説：“以往我們認為，暗物質只是自顧自地呆在那裏。但是，如果在這個碰撞過程中它慢下來了，這可能是第一個動力學證據，並表明暗物質在注意它周圍的世界。”
參與這項研究的美國明尼蘇達大學教授莉莉婭·威廉姆斯説：“我們的觀察顯示，與暗物質産生互動的，可能不只引力。”
研究人員也指出，還需要深入調查是否有其他影響導致這種偏離，並針對更多星系開展類似觀測和星系碰撞電腦模擬實驗。
3月份，梅西和他的同事曾發表研究稱，他們觀測了星系團之間的72次碰撞，發現暗物質極少互動。但這些星系之間的碰撞可能比以前研究中觀察到的碰撞持續時間更長，這讓即使很小的摩擦力也能夠逐步加強。綜合來看，這兩項觀測結果首次對暗物質的行為作了限定：與暗物質相互作用的不只是引力，但暗物質之間的互動也很有限。
