热点:八个“放大镜”接力给暗物质晕“拍个照”

发布者：吴湘来源：手抄报日期：2021-03-12阅读：

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原标题: 8个“放大镜”接力给暗物质带来光晕的“拍照”

暗物质光晕(以下简称暗光晕)到底是什么样的？

来自中国科学院国家天文台等国内外机构的研究者利用中国和欧洲的超级计算机，采用全新的多重放大模拟技术，在现在的标准宇宙学模型下，宇宙中首次得到了全尺度暗晕内部结构清晰的图像。相关研究成果于9月2日在《自然》杂志网上发表。

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宇宙物质成分的约85%是暗物质，其物质属性与恒星、行星以及构成我们人类世界的普通物质完全不同。这些暗物质在重力的影响下倒塌，形成的结构体称为暗晕。普通物质的气体被冷却，凝结在暗光晕的中心，形成闪耀的恒星、银河和明亮的世界。

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宇宙中最大质量的暗光晕是包括数百个明亮星系的巨大星系团，其质量约是太阳的一百万倍，它们的属性被天文学家广泛研究。但小质量的暗头晕没那么幸运。他们数量极高，但人类对它不太了解。

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“他们在宇宙进化的历史中一直保持着‘黑暗’，所以我们只能依靠超级计算机模拟宇宙的进化来研究这些黑暗超黑暗的光晕。》论文的作者之一，中国科学院国家天文台的研究员强调:“为了在宇宙整体背景框架下研究只有太阳系大小的暗光晕的内部结构，我们开发了新技术。”

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研究人员花了5年的时间，利用超级计算机开发、测试了模拟程序，利用多重放大技术成功地将小质量的光晕放大率跨越30位数。 “在宇宙典型领域进行的这个超放大模拟需要用八个“放大镜”继电器进行放大。其放大率相当于在月球表面的照片上发现跳蚤。 ”。论文第一作者兼共同通信作者、中国科学院国家天文台研究员王杰举了例子。

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这些超放大的模拟可以信任并详细研究从地球到超星系团的质量暗晕的形成、进化及内部结构。

“人们推测出哪个小暗晕与我们熟悉的超大暗晕的内部结构不同，但令人吃惊的是，我们发现所有质量暗晕都有非常相似的内部结构。王杰知道比例尺吗？

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这些新得到的小质量光晕的内部结构的认识，使天文学家能够利用重力镜头、动力学、伽马辐射暴的监视等各种工具检测它们。

根据现在的一点理论，估计大量的暗物质粒子在致密的暗晕中心互相碰撞，产生γ辐射暴风。 “我们的结果预测了大部分辐射来自哪些，太小无法形成恒星的超暗光晕。 ”王杰说:“未来的伽马射线观测很有可能捕捉到这些辐射信号，让我们来看看宇宙中“超级矮人”的“真容”。这有助于验证关于暗物质本质的假设。暗物质可能不是我们想象的“完全”暗。 (陆成宽)

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