美国加州理工学院喷气推进实验室牵头的国际天文学团队,借助詹姆斯·韦布太空望远镜的先进观测,构建了目前分辨率最高、涵盖时间跨度最大的“宇宙质量分布图谱”,让人们能更直观地看清百亿年来暗物质是如何主导宇宙结构演化的。暗物质在宇宙总质量中占比高达85%,因为它不发光也不反射光,在普通望远镜里一直是隐形的。但它的引力能让穿过的星光弯曲,把背景星系的图像拉歪了,这就是引力透镜效应。研究人员仔细测量了韦布望远镜观测到的大约25万个遥远星系的形状变化,把这种因为途经暗物质而产生的畸变给反转过来,就像是拼积木一样,拼出了一个横跨数十亿光年、且连续性很高的三维质量分布图。 相比以前哈勃太空望远镜画的地图,这次有了好几个突破。第一,灵敏度更高了,终于把连接那些巨大星系团的暗物质细丝桥梁给看清楚了。这些细丝就像是宇宙大网的骨架,星系和星际气体都沿着它们分布,这也证明了“星系形成在暗物质网的节点上”这一说法是对的。第二,以前因为太暗或者太远看不见的那些小质量星系群也都被找到了,把宇宙结构样本变得更丰富。第三,在时间上更是往前推了一大步,直接追溯到了恒星形成最活跃的时期,也就是大约110亿年前到80亿年前这段时间。 这次画出来的质量结构跟现在主流的Λ-冷暗物质模型预测得特别像。这不仅让那个模型更站得住脚,也再次证明了暗物质就是驱动宇宙演变的核心力量。科学家说这张图就像考古地图一样,让人能顺着时间线一步步看清楚暗物质的引力是怎么把普通物质聚集起来、冷却下来、最后变成星系和星系团的。这次发布的地图不光是韦布望远镜科学成果的体现,更是给未来的暗物质实验、星系模拟还有宇宙学参数测定提供了重要的参照数据。随着数据越来越多、技术越来越好,这幅图会越画越清楚,带着我们一起揭开物质和时空起源的大秘密。