不久前，國際暗能量調查（DES）項目團隊的科學(xué)家利用弱引力透鏡工具，分析了約1億個(gè)星系的形狀和光的圖像，繪制出一份覆蓋南半球1/4天空的地圖。這是迄今為止用這一方法獲得的最大的暗物質(zhì)地圖，可以幫助人們對這一看不見(jiàn)的神秘物質(zhì)“按圖索驥”。

　　在廣袤的宇宙中，我們熟知的普通物質(zhì)僅占宇宙物質(zhì)的15%，其余85%都是神秘莫測的暗物質(zhì)。上世紀40年代，科學(xué)家在大量奇特宇宙現象的基礎上大膽猜想，提出了宇宙中可能暗藏有大量“看不見(jiàn)”、卻能通過(guò)引力作用被感知的暗物質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年探測和研究，人們已較為準確地估算出了暗物質(zhì)的總量和占比，知道它在宇宙中無(wú)處不在。在宇宙大尺度上刻畫(huà)出暗物質(zhì)地圖，可以進(jìn)一步幫助人們探究其分布以及形成的結構。

　　暗物質(zhì)之所以“暗”，是因為其既不發(fā)出任何波段的光，也不和任何波段的光發(fā)生作用，用任何探測器或望遠鏡都無(wú)法直接觀(guān)察到。那如何知曉其存在？目前，只能通過(guò)引力產(chǎn)生的效應，比如“引力透鏡”效應——物質(zhì)的引力會(huì )導致穿過(guò)其附近的光線(xiàn)彎曲。這次DES團隊的繪圖工作就基于這一原理。由于地圖中這些暗物質(zhì)的存在，導致背景星系發(fā)射的光在到達望遠鏡之前被偏折，從而使觀(guān)測到的背景星系產(chǎn)生形狀變化。通過(guò)探測這些形變，就可以描繪出暗物質(zhì)的多少及其分布。

　　此前的類(lèi)似測量顯示，宇宙中暗物質(zhì)大都在其形成的結構體——“暗暈”中。為了使更大尺度上暗物質(zhì)分布的圖像更為清晰，DES團隊在6年時(shí)間里，利用位于智利的超敏感探測相機在南半球的天空采集數據，得到了目前最大的測光樣本。在公布的地圖照片中，不同亮度展示的是總的物質(zhì)密度，亮度大意味著(zhù)密度高，反之則密度低。我們可以看到宇宙中不同類(lèi)型的大尺度結構，非常高密度的星系群及星系團，密度非常低的宇宙空洞區，還有一些絲狀結構。利用這些物質(zhì)分布，人們可以更全面地認識宇宙的構成，研究宇宙的演化歷史。

　　利用這些暗物質(zhì)分布，人們還可以對宇宙學(xué)模型參數和物理學(xué)理論給出更好的限制。實(shí)際上，得益于現代星系巡天對宇宙中的物質(zhì)分布更加細致的刻畫(huà)，對不同的引力模型給出限制一直是近年來(lái)的熱點(diǎn)問(wèn)題。相關(guān)科學(xué)報道稱(chēng)，此次繪圖過(guò)程中科研人員就證實(shí)了宇宙的暗能量密度為常數，為當前標準宇宙學(xué)模型提供了強有力的支持。此外還觀(guān)測到宇宙要比預期的更平滑些，如果更多更好的觀(guān)測之間能相互證實(shí)，那么人們對于引力理論的認識可能會(huì )有所更新，并可能對暗能量的本質(zhì)屬性有新認知。

　　目前暗物質(zhì)的存在還是一種假設，但它可以解釋絕大部分觀(guān)測事實(shí)，基于這一假設前提下的結構形成理論也能解釋大部分星系觀(guān)測數據。不過(guò)，人們對于暗物質(zhì)的本質(zhì)屬性，比如基于何種基本粒子、質(zhì)量為多少等依然未知。未來(lái)，需要更先進(jìn)的望遠鏡對宇宙展開(kāi)更深入的探測，并對可能存在的暗物質(zhì)粒子進(jìn)行進(jìn)一步的偵測，從而為這些問(wèn)題提供可靠答案。