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Astronomy

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  • 既然暗物質不會發光 天文學家如何探測它們?

    人類觀測宇宙重力現象時,發現了暗物質(Dark Matter)的存在,可惜我們是看不見暗物質的,既然如此,那麼天文學家在解釋暗物質時所使用圖像中,是如何被檢測並繪製出來的,其實是透過重力透鏡效應(gravitational lensing)來測量它們。 據《天文學》(Astronomy)報導,天文學家威廉(William P. Gerhold)表示,我們無法直接看到暗物質,因此著名的埃爾戈爾多星系團(El Gordo galaxy cluster)圖片中的藍色是人工添加的,以顯示出星系團中暗物質的所在位置。同樣地,我們所見過的X射線、無線電波和紅外線合成圖像,也是因為人類的眼睛無法看到所有這些光的波長,所以天文學家會在不同的波長下進行數據收集,然後將它們合併成一幅圖像,使用不同的顏色來顯示看不見的物質所在的位置。 為了替暗物質所在位置上色,天文學家觀察了埃爾戈爾多星系團背後的可見物質,即在它後面、更後方的遠處背景星系來作為參照物,因為暗物質既不吸收光,也不發出光,這就是為什麼天文學家將其命名為暗物質的原因。 然後,因為暗物質具有質量,所以會與正常物質相互作用,其中也包含光,因此透過重力透鏡效應(gravitational lensing),當來自遠處背景物體的光線經過一個大質量物體附近時,重力就會扭曲這些光線。 所以當我們在地球上看到背景物體的影像出現扭曲時,例如被拉長、模糊、放大,甚至是重疊,根據我們所見的圖像,天文學家就可以計算出創造出這種光線扭曲所需的質量和分佈,最後在用人工上色的方式添加上藍色,如此一來就能繪製出暗物質的視覺化地圖了。

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