宇宙畫廊

□ 卷 云

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測繪星系團(tuán)質(zhì)量分布

[ 圖片來自ESA]

我們銀河系的直徑大約是10～12萬光年，對我們來說，這樣的尺度已經(jīng)大得很難想象了。與銀河系比起來，星系團(tuán)的大小簡直就是超乎想象。星系團(tuán)通常包含成百上千個(gè)星系，它們在引力的作用下聚集在一起，其尺寸足有幾千萬光年。這些星系團(tuán)是正在碰撞的星系和暗物質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用形成的，暗物質(zhì)不參與電磁相互作用，既不發(fā)光也不反射光，所以我們無法直接探測到它們的存在。探測極其遙遠(yuǎn)星系團(tuán)的質(zhì)量分布就更是難上加難了。

然而，當(dāng)星系團(tuán)和遙遠(yuǎn)天體的排列處于特定的位置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)。大型望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到星系團(tuán)中的這一效應(yīng)——在強(qiáng)大的引力作用下，背景星系呈現(xiàn)為環(huán)狀或者是光弧的形態(tài)，在同一幅影像中多次出現(xiàn)。借助哈勃空間望遠(yuǎn)鏡上靈敏度極高的巡天相機(jī)，天文學(xué)家獲得了探測深度極高、分辨率極高的影像，通過研究星系團(tuán)對其后方遙遠(yuǎn)天體星光的引力透鏡效應(yīng)，便能夠精確獲知可見物質(zhì)和暗物質(zhì)的分布。

不久前，國外天文團(tuán)組對一個(gè)距離我們足有45億光年遠(yuǎn)的星系團(tuán)成功進(jìn)行了質(zhì)量分布測繪，分析精度比此前同類星系團(tuán)的分析精度高數(shù)倍。這個(gè)星系團(tuán)編號(hào)為MCS J0416.1-2403，其總質(zhì)量足足比太陽質(zhì)量大1600000億倍。