天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡繪製了一張詳細的暗物質地圖,顯示了在包含約 800,000 個星系的視野中這種神秘物質的密度。
暗物質 它對科學家來說是如此奇怪,因為它不與電磁輻射或簡單的光相互作用,因此對我們來說實際上是不可見的。這告訴研究人員暗物質不僅僅是由以下物質組成的普通難以看到的物質 質子, 中子 和 電子, 它們是與光相互作用的粒子。因此,尋找構成暗物質的粒子一直很複雜。更複雜的是,這些粒子的重量似乎比宇宙中構成普通物質的粒子的重量比為五比一。
幸運的是,暗物質 本 與重力相互作用,從而影響空間和時間的結構。由大量暗物質(例如包圍星系和星系團的暗物質暈)引起的空間曲率可以影響光的通過過程,稱為 引力透鏡效應 阿爾伯特·愛因斯坦於 1915 年首次預言。正是通過它的引力影響,天文學家才能夠使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(約翰·韋斯特)來構建這個 新的暗物質圖。
此次調查分析的天空面積大約是滿月大小的 2.5 倍(從我們在地球上的有利位置看),位於法克塔尼星座。作為宇宙演化巡天 (COSMOS) 的一部分,JWST 使用近紅外相機 (NIRCam) 儀器對該區域進行了約 255 小時的研究。
COSMOS 由大約 15 個不同的望遠鏡操作,其中包括 JWST 值得信賴的兄弟望遠鏡, 哈勃太空望遠鏡。這些宇宙之眼反复研究相當於大約 10 個滿月的大部分天空。這種以不同方式觀察宇宙的儀器的迭代使科學家能夠研究星系如何生長,來自哈勃和 JWST 的數據有助於揭示暗物質在星系演化等事物中所扮演的角色。此外,哈勃觀測了2007年新研究中包含的同一區域,此後許多其他獨立望遠鏡研究過的部分也已在實地進行了研究。但 JWST 非凡的靈敏度幫助科學家繪製了一張地圖,其中的星係數量比地面望遠鏡繪製的星系多出約 10 倍,是哈勃地圖上看到的星係數量的兩倍。
利用這些 JWST 觀測結果,研究小組特別利用“弱引力透鏡”推斷了暗物質的分佈,即來自數千個背景星系的光在穿過由暗物質集中引起的扭曲空間時發生的微妙扭曲。
此外,利用 JWST 的另一個主要儀器中紅外儀器 (MIRI) 觀測該區域,研究人員可以更好地測量該區域天空中星系的距離。
新的暗物質圖只是 JWST 如何徹底改變我們對遠近空間的看法、重新定義我們對已知物體以及宇宙最神秘方面的理解的另一個例子。








