暗物质是什么？三年前科学家以为自己找到了答案，现在又错了？
星系，被认为是由可见的恒星、行星、尘埃以及暗物质所组成的。其中的暗物质是一种占据了宇宙大部分质量却不可见的物质。尽管科学家不知道它们究竟是什么，但我们可以观测到暗物质对可见物质所施加的影响。
哈勃拍到的4个巨型星系，位于星系团Abell 3827，展示了可见光和近红外条件下的景象。他们身后是更为遥远的恒星。照片中，它们环绕这4个星系，虽然影像失真，但依稀可见
根据对星系团Abell 3827的最新观测结果，暗物质可能不与引力以外的任何力发生交互作用。4月6日，在利物浦举行的欧洲天文与空间科学周活动上，英国杜伦大学的安德鲁·罗伯森博士公布了最新研究发现。该发现完全颠覆了三年前科学家们对暗物质的认知。
三年前杜伦大学的一支国际研究小组声称自己取得了一次重大突破，确定了暗物质的“真实身份”。
根据哈勃望远镜当时的观测，Abell 3827星系团（距地球大约13亿光年）的一个星系与周围的暗物质分离，这证明暗物质与引力之外的力发生了相互作用。
通过在地球上对Abell 3827进行观测，科学家能够对星系团内的暗物质进行高灵敏度测量。然而，这支研究小组现在宣布他们看错了！最近的观测结果显示Abell 3827内的暗物质并没有与星系分离。
Abell 3827心脏地带的4个星系。图像结合了哈勃望远镜的紫外成像（蓝色），阿塔卡玛大型毫米波阵列的长波长成像（红色）。在这种波长下，处在前景的Abell 3827几乎透明，进而降低研究背景星系的难度
研究论文主笔人、杜伦大学系外天文学中心的理查德·梅塞博士表示：“探寻暗物质的工作遭遇挫折，但科学研究就是如此。随着数据的改进，结论也会随之改变。不过，暗物质的搜寻之旅仍将继续，以最终揭示它们的本质。由于暗物质不与周围宇宙进行交互，我们很难确定它们的身份。”
暗物质在宇宙中的比重接近27%，与占比5%的行星、恒星等正常物质相比，占比相当大。据悉，暗物质的数量是其它所有已知粒子的5倍左右，但人类并不了解它们的“真正身份”。
然而这种神秘物质却是宇宙运转机制的基本要素。如果没有暗物质引力的约束效应，银河系的星系将因为自身旋转，四分五裂。
超级计算机模拟两个星系团对撞，以展示相同事件将对Abell 3827星系团造成何种影响。所有星系团都含有恒星（橙色）、氢气（红色）和暗物质（蓝色）。如果暗物质只与引力交互，将留在与恒星相同的位置，但如果与其它力发生交互，穿过这个巨型粒子对撞机的轨迹将发生改变
在进行这项新研究时，科学家利用了智利的阿塔卡玛大型毫米波阵列（以下简称ALMA），对Abell 3827星系团进行观测。ALMA捕获了一个无关背景星系的扭曲红外线，最终揭示了暗物质的位置。
研究论文合著者、明尼苏达州大学的莉莉娅·威廉斯表示：“在ALMA的帮助下，我们获得了这个遥远星系的更清晰影像，分辨率超过哈勃望远镜拍摄的图像。暗物质的真正位置要比此前的观测更为清晰。”
虽然新观测结果显示暗物质仍留在星系内，但科学家表示这并不一定意味着暗物质没有发生交互作用。暗物质的交互可能非常微小，或者这个特殊星系的移动方向正对着我们，导致我们无法观测到暗物质的侧向位移。
如果暗物质能够与引力以外的其它力发生交互，星系团相撞将呈现出这样的景象。这种情况下的暗物质和气体分布，与在真实宇宙的观测发现不符。在这种模拟中，由于交互作用极强，暗物质在撞击点附近停止脚步。由于并未在真实宇宙上演同样的发现，促使科学家排除了这个独特的暗物质模型
过去两年，科学家提出了几项新的非标准暗物质理论，还曾借助杜伦大学的高性能超级计算机进行模拟。
研究论文合著者、杜伦大学计算宇宙学研究所的罗伯森博士指出：“不同的暗物质特性会留下各种泄密信号。我们将继续探寻暗物质的本质，继续进行所需的实验，从合适的角度进行观测。我们将进行一次非常有趣的测试，即暗物质的交互作用让它们变成一个球团。这是我们的下一个研究对象。”
没有暗物质情况下的星系团对撞。这种情况下的暗物质和气体分布，与在真实宇宙的观测发现不符。换句话说，这提供了一个引人注目的证据，证明暗物质在宇宙中真实存在
为了继续在数百个星系团测算暗物质，杜伦大学帮助制造了SuperBIT望远镜。这架望远镜搭乘巨型氦气球进入地球大气层上方，能够获取清晰的宇宙图像。此项研究获得英国皇家学会、英国科学与技术设施委员会以及美国宇航局的资金支持。研究发现将刊登在《皇家天文学会月刊》上。
封面图Credit：NASA
与暗物质一样跟多变的天气也令天文学家
头疼不已
一片云、一阵风都可能让天文学家看不到任何想看的目标，今明两天华北和西北地区都将受到大风扬沙天气的影响，我们原定10号也就是明天晚上的梅西叶马拉松和共享天文台的直播也被迫推迟了，具体时间还要等天气转好。提醒各位小伙伴注意防风防沙，关好门窗，出门千万戴上口罩，尽量不要外出了~
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来源：https://phys.org
翻译：牛树军
责编：Barry
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