科学家认为宇宙有网结构图物质是桥梁

科学家已经知道宇宙大型星系、星系团之间具有以气体或尘埃丝线连接成为一张宇宙网的结构,以前的研究用来自望远镜的数据绘制了很多宇宙网结构图。一份新研究认为,可能暗物质是构成这种宇宙网结构的支架,并推出了第一张暗物质桥梁模型图。

“构成这个宇宙80%的物质是以暗物质的形式存在,而这些暗物质组成了名为‘宇宙网’这种大规模结构的支架。”主要研究员之一美国宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)的天体物理学家郑东熙(Donghui Jeong)说。

“因为宇宙网决定着各个星系内和星系之间物质运动的模式,所以了解暗物质的分布是研究大规模结构的关键。可是,宇宙网结构的细节是未知的,因为里面的主要成分——暗物质和高温的星系间介质,都是很难探测的物质。”

这份研究采用了另一个办法,把各个星系现有的分布数据输入人工智能系统,将其训练成一个暗物质分布预测模型,推出了这张暗物质桥梁结构图。

研究介绍说,他们使用距离银河系6.5亿光年范围内,共约1.7万个星系的数据训练这套系统。由于现在技术无法直接观测到任何暗物质,所以这套模型提供的暗物质分布的准确度无法从另一个角度得到证实。不过,目前这是一个创新的办法,让人们看到暗物质一个可能的分布模式。从图上看到了不少以前科学家不知道的细节。

比如,这张图清晰地展示了包含我们银河系在内的本星系群(Local Group),与更大规模的室女座星系团(Virgo Cluster),著名的M81星系等星系团,以及本地空洞(Local Void)之间的关系。科学家把这些大型结构组成的整体总称为本星系墙(Local Sheet)。

本星系群是包括银河系在内的一群星系,覆盖一片直径大约1,000万光年的区域,内含至少80个星系,大部分是矮星系。室女座星系团距离地球6500多万光年,含有大约1300多个星系。本地空洞是科学家观测到的位于本星系群旁边一个几乎空无一物的空间,而得此名。

这张图上还能看到另一个其它研究较少提及的福纳克斯墙(Fornax Wall),与本星系墙之间通过暗物质桥梁的联系。福纳克斯墙也是一个巨型长条的星系团组成的天体墙结构,与玉夫座长墙(Sculptor Wall)平行,与天鹤座(Grus Wall)垂直。

这份研究5月26日发表于《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)。

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