中國科技網訊 今年初，科學家第一次識別出了一部分暗物質細絲。據物理學家組織網10月17日（北京時間）報道，最近，一個由法國、美國等多國研究人員組成的天文小組開始從三維角度探測這些細絲結構，消除研究平面圖時的常見錯誤，有助于進一步揭示宇宙網的真正性質。

宇宙網構成了宇宙的大尺度結構，暗物質細絲是其一部分，也是大爆炸后最初瞬間留下的殘余。大爆炸理論預測，宇宙最初時刻的物質密度不均勻導致了其中大塊物質變稠密，凝結進入一張相互糾纏的絲網。計算機模擬的宇宙進化也支持這一觀點，這表明宇宙結構像一張網，有著長長的細絲互相連接在一起，連接點的位置就在大質量星系群的位置。這些細絲盡管非常巨大，卻主要由暗物質組成，要想看到它們極為困難。

研究小組對大質量星系群周圍區域MACS J0717.5+3745的高分辨率圖像進行了分析，MACS J0717也是已知的質量最大的星系群之一。所用圖像來自哈勃望遠鏡、日本國家天文臺斯巴魯望遠鏡和加拿大—法國—夏威夷望遠鏡，并結合了WM凱克天文臺和雙子天文臺對星系內部的分光數據。經過對圖像和數據的綜合分析，構建了一幅暗物質細絲的完整圖景：它從星系群核心內延伸出來，跨越6000萬光年。

“宇宙網細絲巨大廣闊，而且非常分散，要探測到它們極為困難。”論文領導作者、法國馬賽天體物理學實驗室（LAM）及南非夸祖魯—納塔爾大學的馬蒂爾德·讓扎克說，研究它們需要結合許多關鍵因素。

首先要有一個最可能的目標。宇宙進化理論表明，星系群形成于宇宙網細絲交匯的地方，這些細絲緩緩地向星系群中注入物質。“根據我們對MACS J0717的早期研究，發現這些星系群正在活躍地生長，因此詳細研究宇宙網成為我們的一個主要目標。”論文合著者、美國夏威夷大學哈羅德·埃貝林說。他領導的研究小組10年前發現了MACS J0717。

其次是先進的萬有引力透鏡技術。宇宙網細絲大部分由暗物質構成，質量很大足以令光線彎曲，使其背景星系圖像變形，這一現象稱為萬有引力透鏡效應。研究這種微小變形，反過來就能揭示暗物質細絲隱藏的位置。他們開發出了新工具，能將變形的星系圖像轉化為質量圖。然后圖像的分辨率要足夠高，以研究微細的透鏡效應；最后是測量距離和運動。

論文合著者、法國LAM讓-鮑爾·卡內伯說，目前的挑戰是找到一個星系群形狀的模型，適合觀察到的所有透鏡效應的特征。再結合位置和速度信息，就能揭示暗物質細絲的三維結構和方向，消除二維圖像帶來的偏差和不確定性。

研究人員指出，這些結果有助于推進模型預測的極限。計劃于2018年發射的詹姆斯·韋伯望遠鏡屆時也將利用它高度靈敏的特性，成為探測宇宙網細絲的有力工具。（記者常麗君）