暗能量巡天（DES）项目的一项新研究通过大质量扭曲光线的原理绘制出了一幅更大更详细的宇宙暗物质结构图。该图不但支持26%的宇宙都是由神秘物质构成这一观点，还显示这些神秘物质的分布比预计的更加均匀。如果该观点得到证实，将暗示着可能有某些物理性质尚待我们发现。
2013年以来，DES背后的国际团队就一直在对大约1/8的夜空进行深度广域的扫描，搜集距离地球数十亿光年远的大约3亿个星系的数据，探寻暗能量究竟是什么。除了都神秘莫测之外，暗能量和暗物质并没有多少共同点。
暗能量
就像一个黑匣子，能解释为什么宇宙似乎在加速膨胀，这一观测结果在过去至少20年里已经得到了广泛认同——不论暗能量是什么，它都是不容小觑的，因为它占据了整个宇宙大约68%的能量。
暗物质
则是将物质聚在一起。它也是一个神秘的黑匣子，能解释为什么星系在可见能量似乎不够的情况下，还能凝聚在一起。
了解宇宙随着时间的推移是如何扩张、宇宙物质又是如何凝聚能帮助我们进一步了解何为暗能量和暗物质。这就要求我们了解140亿年前的初期宇宙的模样。要完成这一壮举，我们需要一个能回望过去的相机。
幸运的是，普朗克望远镜能做到这点。它能提供宇宙微波背景形式的照片——一幅能显示宇宙形成初期的辐射的地图。这些辐射如回声般，依旧回荡在如今的宇宙之中。
2015年，DES根据黑暗能量相机（Dark Energy Camera）收集到的200万个星系的信息，发布了第一批宇宙地图，让研究者们可以将相对“近期”的宇宙跟“当时”的宇宙进行对比。现在，我们获得了比以前大十倍的地图，该地图以2600万个星系的外形分析为基础，这些外形信息通过引力透镜得来。引力透镜是爱因斯坦广义相对论所预言的一种现象，于1919年首次被观测到，让这名德国出生的天才一举进入公众视野。
下面就是这张神奇的新地图：
图自：芝加哥大学科维里宇宙物理研究所，DES团队成员，Chihway Chang
如今，我们可以利用质量能扭曲空间的原理来测算光线经过暗物质时发生了怎样的扭曲，以此“看见”暗物质。这让我们得以测算一部分宇宙区域中两种物质的数量和分部情况。普朗克望远镜的地图和DES地图的对比结果，支持我们目前在暗物质和暗能量数量方面取得的共识。
“DES的测量结果和普朗克望远镜的地图进行比较之后，支持最为简单的暗物质/暗能量理论，”爱丁堡大学的研究者乔·尊特（Joe Zunt）说,“我们的测量结果和普朗克望远镜的结果只差了不到7%，这一点令整个团队兴奋不已。”
7%是个近似数字，但这个不确切的结果也让人激动不已，因为如果得到证实，这两个结果之间的差异可能意味着物质聚集的速度比现今物理学所预测的要慢，这暗示着还有事物尚待我们发现。但随着数据的增加，这一差异将来很可能会缩小。由于该结果还需进行同行评审，因此我们仍需谨慎以待。
不过，天文学界的发现通常都始于这类差异，所以该结果也值得我们进行详细研究。“DES已经取得了一些非凡的发现和测量结果，而他们所获得的数据还不过冰山一角，”费米实验室主任奈杰尔·洛克耶（Nigel Lockyer）说，“当今处于世界前沿的研究结果所指的方向，正是DES将在未来的暗能量研究中所迈进的方向。”
该项目距完成预计还有一年时间，目前只测绘了1/30的天空。我们期待，在不久的将来，他们能绘制出更大更好的地图。
来源：https://www.sciencealert.com
译者：牛树军
责编：钟狼将 陈田
探寻暗物质，揭开银河系“隐藏”的宇宙
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