对暗物质性质的新宇宙学限制

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导读 发表在《天体物理学杂志》上的新研究以前所未有的细节揭示了暗物质的分布，其范围小至30,000光年。观察到的分布波动为暗物质的性质提供了更...

发表在《天体物理学杂志》上的新研究以前所未有的细节揭示了暗物质的分布，其范围小至30,000光年。观察到的分布波动为暗物质的性质提供了更好的约束。

神秘的暗物质占宇宙中物质的大部分。暗物质是不可见的，只能通过其引力效应来了解自己。暗物质从未在实验室中分离出来，因此研究人员必须依靠“自然实验”来研究它。

一种自然实验是引力透镜。有时，从地球上看时，宇宙中不同距离的两个物体会随机地位于同一视线上。当这种情况发生时，前景物体周围的物质引起的空间曲率就像透镜一样，弯曲来自背景物体的光路并形成透镜图像。然而，在自然实验中，很难达到高分辨率来探测质量小于星系的暗物质团块，因此暗物质的确切性质很难得到约束。

由近代大学KaikiTaroInoue教授领导的日本研究小组使用ALMA(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)研究金牛座方向的引力透镜系统MGJ0414+0534。在这个系统中，由于大质量星系的引力作用在光上，前景物体形成的不是一个背景物体的图像，而是四个背景物体的图像。

借助弯曲效应和新的数据分析方法，该团队能够以比以往更高的分辨率(低至30,000光年的尺度)检测沿视线的暗物质分布的波动。

观测到的分布提供的新约束与缓慢移动或“冷”暗物质粒子的模型一致。

未来，该团队计划通过额外的观察进一步限制暗物质的性质。

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