新突破！天文学家首次获得宇宙全尺度暗晕内部结构高清图

  央广网北京9月4日消息（记者朱敏）北京时间3日凌晨，国际科学期刊《自然》发布一项重要理论发现。国家天文台王杰研究员领衔的国际研究团队，首次获得了宇宙中从最小质量到最大质量的暗晕内部结构清晰图像。

  宇宙中约85%的物质成分是暗物质，这些暗物质受引力塌缩，形成的结构体则被称为暗晕。最大质量的暗晕是包含数百个亮星系的巨型星系团，它们的属性已经被天文学家广泛研究。那些质量小的暗晕，数量极多，人类却知之甚少。因为黑暗，天学家只能依赖超级计算机通过模拟宇宙的演化来研究它们。来自中国、德国、英国和美国的国际研究团队耗时5年，开发、测试模拟程序，并运行了一系列超级放大宇宙模拟，质量放大倍数跨越30个数量级，也就是一百万亿亿亿倍。国家天文台研究员王杰介绍：“每放大一次，你要保证周边的这些结构，还有放大的结构要跟以前是一模一样的。就像你放个放大镜，比如你有三个放大镜，放好了，然后中间再加个放大镜，之后生成的图像就必须把原来的三个放大镜生成出来的图像放到这个放大镜的焦点上，第四个放大镜才能让它成一个清晰的相。所以你必须仔细调节它，保证它每一次得到的图像，跟放一个放大镜看到的图像是一模一样的。这个难度很大。”

  通过观察，团队惊讶地发现，所有质量的暗晕竟然均具有极为相似的内部结构，都是中心致密，往外逐渐稀疏。王杰说：“如果我们从每一个暗晕的里面向外面去度量它的密度轮廓，所有量级的轮廓都是相似的，通俗讲，里面密度更大，外面更小。所有暗晕密度的变化趋势是一样的。”

  对小质量暗晕内部结构的认识，可以让天文学家利用各种工具去探测它们，比如引力透镜、动力学和伽玛辐射爆的监测，从而将帮助科学家们验证关于暗物质本质的假设，比如暗物质可能并不是我们想象的“完全”是黑暗的。

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