天文学家借助于“钱德拉”X射线观测望远镜完成了巨大星系团中暗物质分布的最新研究,由此得出,宇宙中约80%物质是冷暗物质——早期密实宇宙残留的神秘亚原子粒子。
“钱德拉”X射线观测望远镜对编号为Abell 2029星系团进行了观测,Abell 2029离开地球约10亿光年,该星系团由一个巨大炽热气团周围数千个星系组成,而暗物质数量与30亿颗太阳质量相当。在该星系团中心有一个巨大椭圆星系,看来它是由大量更小的星系组成。由X射线数据可知,暗物质密度在接近星系团中心星系方向上不断增大。加利福尼亚大学阿隆·刘易斯博士指出,“当我成功测量出该星系团核心附近暗物质数量时,我真的非常惊讶。”阿隆·刘易斯博士是发表在《天体物理学》杂志一篇论文的第一作者,他介绍说:“我们目前对这些粒子准确性质的想法还很少,但是我们的研究结果表明,这些粒子应具有冷暗物质的性质。”
冷暗物质这一名称获得原因在于,在星系和星系团形成最初时刻,暗物质粒子运动得非常缓慢,暗物质粒子只有通过引力才能彼此发生作用或与“正常”物质起作用。天文学家之所以能十分准确地测定暗物质分布,第一是由于“钱德拉”X射线观测望远镜能拍摄高分辨率的照片,第二是由于对天体的选择。该星系团与它中心的星系表现出惊人的同一性,没有任何摄动的特征。
炽热气体保持在星系团中主要是靠暗物质引力,对炽热气体X射线辐射分布进行的准确测量,能获得星系团内部区域迄今为止最准确的暗物质分布。在更早期对编号为Hydra A星系团的观测中曾获得类似的结果,但是凭借中心星系爆发性活性的证据并不能作出关于暗物质性质的确定结论。Abell 2029星系团暗物质分布的外形表明,关于Hydra A星系团的观测结果是真实的,是预言冷暗物质模型的重要独立证据。