科學家借助詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的觀測數據,成功繪制出迄今為止最大規模、分辨率最高的宇宙暗物質分布圖。這項突破性成果不僅為理解宇宙結構演化提供了關鍵線索,更首次在大范圍天區中捕捉到暗物質纖維網絡的精細構造。研究團隊通過分析0.54平方度天空區域的弱引力透鏡效應,探測到星系團間的暗物質"橋梁"結構,以及此前未被觀測到的微弱星系群。
暗物質作為宇宙的隱形骨架,雖不參與電磁相互作用,但其引力效應主導著物質分布。研究團隊采用弱引力透鏡技術,通過測量背景星系形狀的微小畸變,反推出前景暗物質的質量分布。JWST的近紅外成像能力使其每平方角分可解析129個星系,較哈勃望遠鏡提升近一倍,地面望遠鏡則不足20個。這種分辨率躍升使新地圖能夠捕捉到更多微弱透鏡信號,從而繪制出更精確的暗物質網絡。
新地圖揭示的宇宙結構與ΛCDM模型高度吻合。星系團如同網絡節點,通過暗物質纖維相互連接,氣體和星系沿這些纖維分布形成宇宙大尺度結構。研究特別關注到80-110億年前的結構演化,這段時期正值宇宙恒星形成高峰期。高分辨率觀測顯示,暗物質密度峰值與星系團位置精確對應,纖維結構中的低質量星系群為星系演化研究提供了新樣本。
這項成果為宇宙學模型驗證樹立新標桿。通過對比觀測數據與數值模擬,科學家可檢驗暗物質粒子性質、引力相互作用等基礎理論。研究團隊指出,當前地圖僅覆蓋全天區的極小部分,未來歐幾里得望遠鏡和羅曼空間望遠鏡將開展更大規模巡天。當多臺望遠鏡數據融合時,人類將首次獲得覆蓋整個可觀測宇宙的暗物質三維地圖,徹底揭開這種神秘物質的面紗。










