“昴”望远镜绘制出暗物质三维空间分布图

一个由东京大学牵头的国际研究小组利用“昴”天文望远镜的超广角主焦点照相机（HSC），制作并分析了宇宙暗物质的三维空间分布图，这也是迄今最深（过去宇宙）的暗物质广域天域地图。

研究小组成功观测了数百万万个星系形状的引力透镜效应，精确测定了表示星系等宇宙结构形成程度的物理量。他们将观测结果与欧洲空间局（ESA）的宇宙微波背景辐射观测卫星“普朗克”及其他宇宙观测结果组合，成功获得了暗能量的性质等见解。

HSC测定的结果与美国暗能量调查（DES）项目和欧洲千平方度巡天（Kilo-Degree Survey）项目的引力透镜观测结果相一致，但这些引力透镜的观测结果与“普朗克”卫星预言的宇宙模型比较，存在不一致之处。这到底是统计上的误差，还是现在标准宇宙模型不完善，利用HSC观测数据将可以解决该疑问。本次成果是通过HSC观测开始揭示暗物质、暗能量精密宇宙论的第一步。

暗物质无法利用光线看到。但正如爱因斯坦相对论预言的一样，宇宙引力可使远方星系发出的光线扭曲，即引力透镜现象。远方星系发出的光线经过90亿年长途跋涉，到达“昴”望远镜。通过观测远方宇宙的光，可以了解宇宙结构的形成，接近引起宇宙膨胀的暗能量之谜。暗能量的最单纯模式是宇宙常数，基于宇宙常数的宇宙模型，与包括HSC结果在内的所有宇宙观测没有矛盾。

研究小组发现的引力透镜效果非常微小，但仍可测定星系形状，通过对数百万个星系形状的测定，复原了宇宙物质（主要为暗物质）的三维分布。通过对暗物质分布的详细分析，可调查宇宙数十亿年来是如何形成的。（陈超）