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在遥远的星系深处发现潜伏的神秘黑暗团
在引力探测的惊人壮举中，天文学家发现了一个神秘、致密的看不见物质斑块，嵌入在一个星系中，该星系的光需要 73 亿年才能到达我们。
这个斑点到底是什么目前是一个悬而未决的问题，但就它被检测到的距离而言，它绝对是微小的——大约是太阳质量的一百万倍。这是根据重力在很长的宇宙距离上发现的最小物体，大约是 100 倍。
“这是我们已知的质量最低的物体，有两个数量级，可以通过其引力效应在宇宙学距离处探测到。”天体物理学家德文·鲍威尔 （Devon Powell） 领导的团队解释道在德国马克斯·普朗克天体物理研究所。
“这项工作证明了使用引力成像探测远远超出我们本地宇宙的百万太阳质量状态的观测可行性。”
根据我们对宇宙的观察，有一种东西不发光，只通过引力与宇宙的其他部分相互作用。
我们称之为某种东西暗物质，对于它可能是什么，有几种候选解释。物质的一致性——无论是光滑的还是块状的——都可以帮助科学家缩小范围。然而，由于暗物质不发光，因此绘制其分布图具有挑战性。
这把我们带到了重力。宇宙中所有有质量的东西都会导致时空围绕它弯曲——质量越大，时空曲率就越大。想象一下，比如说，将一个保龄球放在蹦床上。如果你在拉伸的蹦床垫上滚动弹珠，它会沿着保龄球周围的弯曲路径行驶。
现在想象一下保龄球是一个星系，而弹珠是一个光子。来自遥远星系的光子集合在时空中传播，被更近的星系（保龄球）的引力扭曲，将被拉伸、扭曲和放大到达我们手中。这就是我们所说的引力透镜。
这些镜头是研究遥远宇宙的绝佳工具，因为它们以技术无法做到的方式放大深空。但天文学家也可以利用这种拉伸和扭曲的远光来绘制前景透镜中物质的分布图。
这就是鲍威尔和他的同事们开始做的事情，他们使用广泛的望远镜网络，包括格林班克望远镜、甚长基线阵列和欧洲甚长基线干涉网络，来定位一个著名的引力透镜系统，称为JVAS B1938+666.
该系统由一个光行时间约为 73 亿年的前景星系和一个光行时间约为 105 亿年的更遥远的星系组成，其光被前景星系拉伸并增加了四倍。
透镜星系的图像之一是明亮的、涂抹的光弧;在那个涂抹的弧线中，研究人员发现了一个被挤压的酒窝。研究人员确定，这种夹子不可能仅由透镜星系造成。相反，罪魁祸首必须是一团质量，这是在 26 西格玛的置信度下做出的。
“从第一张高分辨率图像开始，我们立即观察到引力弧变窄，这是我们正在接近某事的明显迹象，”天文学家约翰·麦基恩说荷兰格罗宁根大学。
“只有我们和遥远的射电星系之间的另一小团质量会导致这种情况。”
该质量不发光——不发出光学、无线电或红外波长的光。它要么完全黑暗，要么太暗而看不见。这意味着它可能有多种情况。主要候选者是一团暗物质或矮星系，它们发出的光太少，我们无法检测到。
目前任何一种选择都是合理的，需要进一步的研究工作来确定罪魁祸首的身份。
“鉴于我们数据的敏感性，我们期望至少发现一个暗物体，因此我们的发现与所谓的'冷暗物质理论'一致，我们对星系如何形成的大部分理解都是基于该理论。”鲍威尔说.
“找到一个后，现在的问题是我们是否能找到更多，以及它们的数量是否仍然与模型一致。”
研究结果已在发表的配套论文中详细介绍自然天文学和英国皇家天文学会月刊.
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