“你见过暗物质晕吗”

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最近，国际顶级科学期刊《自然》发表了国家天文台王杰研究员率领的国际研究小组的重要理论发现。 他们利用超级计算机，使用新的多重放大模拟技术，在现有的标准宇宙学模型下，从宇宙中最小的类似地球质量大小，首次获取了具有最大质量的超星系团暗晕内部结构清晰的图像。

宇宙中，约85%的物质成分为暗物质，其物质属性与构成恒星、行星、人类世界的一般物质完全不同。 这些暗物质在引力作用下塌陷形成的结构体被称为黑暗云。 普通物质的气体冷却后，凝聚在昏暗的光晕中心，形成明亮的恒星、银河，以及整个明亮的世界。

宇宙中，最大质量的暗晕是含有数百个明亮星系的巨大星团，其质量约为太阳的百万倍，属性被天文学家广泛研究。 由于恒星和银河只能在比太阳重一百万倍的黑暗光晕内形成，那么什么样的小黑暗光晕会在宇宙进化的历史中一直保持黑暗呢？ 虽然他们的数量非常多，但是人类对它不太了解。 根据目前流行的暗物质属性模型，推测宇宙中的最小暗晕质量可能与地球相当。

我们只能依靠超级计算机，通过模拟宇宙的进化来研究这些黑暗的超明暗。 来自国家天文台的合作者强调，为了研究整个宇宙背景框架下只有太阳系大小黑暗的内部结构，科学家们需要开发新技术。

面向未知的出发，来自中国、德国、英国和美国的国际研究小组花了5年的时间开发和测试模拟程序，执行了一系列超放大宇宙模拟，最终使质量放大倍率达到了30个数量级，即100万亿倍。

这个数字是什么意思？ 在宇宙典型地区进行的这个超放大模拟需要用8个放大镜力进行放大。 其放大程度相当于在月表照片中发现跳蚤。 杜伦大学的共同作者卡洛斯·弗兰克教授说，仅此一点就对科学家模拟原初条件的过程的精度和可靠性提出了巨大的挑战。 这个挑战是我们整个研究行业从未经历过的。 卡洛斯·弗兰克说。

守护云彩看月亮。 通过这些超放大模拟，研究小组最终可以信任和详细研究从地球到超星系团的质量暗晕的形成、演化和内部结构。

有人推测，什么样的小暗晕应该与熟悉的大暗晕的内部结构不同？ 但令王杰等人惊讶的是，他们发现所有质量暗淡的光晕极其相似的内部结构中心致密，向外逐渐稀疏，大量更小的暗物质块相对包围在外面空之间。

如果不知道比例尺，就很难在图像上区分巨大星团的暗光晕和只有地球质量大小的超暗光晕。 王杰说

对这些小质量暗晕内部结构的认识，使天文学家们可以利用重力透镜、动力学、伽马辐射爆炸的监测等各种工具检测它们。 根据现有的一点理论，估计很多暗物质粒子在致密的暗晕中心碰撞，消失后发生伽马辐射爆炸。

我们的结果预测了射线的大部分是否来自太小而无法形成恒星的超黑暗的光晕。 来自德国马普托天体物理所的合作者西蒙·怀特教授认为，未来伽马射线观测很可能会捕捉这些辐射信号，将这些宇宙超小人的真容一览无遗。 有助于验证关于暗物质本质的假设暗物质可能不完全是黑暗的。 (沈慧)