黯然無光的暗物質之「網」——宇宙網絡浩渺，太空黑暗無邊

2023-03-31 22:48:29 2

宇宙網絡有多黑暗？這個宇宙充滿了一張巨大的、看不見的網。它的卷鬚在泰空的空間中穿梭。由暗物質組成的「網」沒有光，釋放重力。

宇宙被一張黑色的網捆在一起。現在我們可以看到這個「黑網」。

(圖片:鷹項目)

由EAGLE項目模擬的可視化宇宙網絡中的細絲

一張巨大的、看不見的網穿過整個宇宙，無數的網須在泰空中迂迴。然而，儘管它組織了我們在too 空中看到的所有物質，我們仍然看不到這個「黑網」。這是因為「黑網」由暗物質組成，它影響重力但不發光。

直到現在，我們仍然看不到這個暗物質網。研究人員第一次照亮了宇宙中一些最黑暗的角落。

然而，密度上的一些細微差別可能會隨機出現。一些小塊物質的引力會比它周圍的小塊物質的引力稍大，而它周圍的這些小塊物質會被引力較大的小塊物質所吸引。這些具有更大重力的小塊物質以這種方式變得越來越大，甚至萬有引力的影響也會變得越來越強，吸引更多的物質使它們自己變得越來越大，這將持續數十億年。同時，當這些小塊物質吸引周圍的小塊物質形成相對較大的物質時，這些大塊物質之間的空也將變得越來越空。

在宇宙的漫長歷史中，大塊物質變得越來越大，小塊物質變得越來越少。

最後，密集分布的碎片形成了宇宙中的第一顆恆星、星系和星團。在這些恆星、星系和星團之間，形成了巨大的黑洞

今天，這個建設項目已經持續了138億年，而且還在繼續。物質從巨大的孔中流出，與星系形成密集的星系團。這就是我們現在所知的由無數物質形成的巨大細絲網:宇宙網。

黑暗中的一束光

宇宙中絕大多數物質是黑暗的，它們不會與光或我們看到的任何其他有趣的東西相互作用，比如普通的恆星、氣體雲等。最後，宇宙網絡的大部分對我們來說是完全看不見的。但好消息是，當這些暗物質聯繫在一起時，它們也會把一些普通物質拉進混合物中。

在我們宇宙中密度最大的空空間中，暗物質重力的無聲效應影響了大量普通物質的融合，使我們能夠看到光:普通物質將自身轉變成恆星。

宇宙中的恆星和星系就像遠處的燈塔，用光告訴我們暗物質在暗礁上隱藏的地方，照亮了宇宙網絡幽靈般真實結構的輪廓。

基於這個觀點，我們可以很容易地看到星團。在紅眼航班上，他們看起來像一個突然出現的大城市。可以肯定的是，在這樣的結構中有大量的暗物質，因為連接這些星系形成巨大的星系團需要強大的引力，而這正是暗物質所能提供的。

在光譜的另一端，不難看到由於在一些空的空間中沒有物質而形成的巨大空洞。因為沒有星系照亮這些地方，我們可以知道這些巨大的洞在空擺動的存在。

但是宇宙網的輝煌實際上在於細絲本身的細線。這些藤蔓狀的微小星系中的細絲已經延伸了數百萬年，穿透黑洞，連接明亮的星團，就像宏偉的宇宙高速公路。

在昏暗的鏡頭下

宇宙網中的細絲是宇宙網中最難研究的部分。其中有一些星系，但數量不是很大，而且這些細絲的長度不同，它們的延伸方向也很複雜。相比之下，對星團和巨洞的研究就像是孩子們之間的幾何遊戲。因此，即使我們知道這些細絲的存在，並且通過幾十年的計算機模擬，我們仍然很難看到它們。

一組天文學家在繪製宇宙網絡的工作中取得了巨大的進展。1月29日，他們在arXiv網站的資料庫中公布了結果。以下是關於他們是如何完成這項工作的:

首先，他們從BOSS調查中獲得了亮紅星系統的目錄。明亮的紅星是星系中的巨星，往往位於暗物質最密集部分的中心。此外，當亮紅星系統位於最密集的區域時，連接亮紅星系統的線需要由更細的細絲形成。

但是觀察兩個明亮的紅星系統之間的空研究幾乎是徒勞的，並且團隊沒有很多工作人員。因此，該團隊發現了成千上萬對鮮紅色的星星，對它們進行了重新排列，然後將它們整齊地堆疊在一起，創造了一個張和成的形象。

通過這張合成圖像，科學家們計算出了所有可以看到的星系。加上這些星系發出的光，研究人員能夠研究有多少普通物質參與形成連接兩個明亮的紅星系統的細絲。接下來，研究人員開始研究宇宙網狀結構下的星系，尤其是它們的形狀。

當來自星系的光穿過星系之間的宇宙網的細絲時，這些細絲中暗物質的重力將逐漸接近這些光，在這些星系的合成圖像中顯示出極其細微的運動。通過測量這些細絲中暗物質的運動，研究小組能夠確定這些細絲中暗物質的數量。

這次的測量結果與理論預測一致(關於暗物質存在的另一種觀點)。科學家也證實了宇宙網絡的細絲並不是完全黑暗的。

儘管研究小組繪製的圖像很粗糙，但這是歷史上的第一張，它清楚地表明大部分宇宙網絡是黑暗的，不是每個地方都是黑暗的。

作者保羅·薩特

風雲:周

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