宇宙暗物质
天文学家绘制了迄今为止最全面的宇宙暗物质地图。
考虑到暗物质是不可见的，这绝非易事。不过，科学家们知道这种普通物质的暗表亲存在，因为它强大的引力可以将整个星系拉到一起。
根据对其影响的观察，天文学家估计暗物质占宇宙的四分之一。
新地图是来自七个国家的 400 名科学家多年工作的产物，称为暗能量调查 (DES)。
他们将智利的 Victor M. Blanco 望远镜指向天空，以窥视数百万被暗物质束缚在一起的星系。这些星系的分布，以及它们发出的光到达地球的方式，可以让天文学家了解这些星系和我们的星球之间有多少暗物质。
在本周发表的一系列研究中，该团队表明，宇宙中到处都是巨大的星系团聚集在一起——暗物质也密集地聚集在这些区域。
但是他们的地图覆盖了从地球上看到的大约八分之一的天空，也记录了宇宙中几乎没有暗物质和星系的部分。
这些杂乱而空旷的区域似乎是由宇宙网中的星际气体连接起来的。
“它向我们展示了我们以前从未见过的宇宙新部分。我们真的可以看到这个宇宙网结构，包括这些被称为宇宙空洞的巨大结构，它们是宇宙中密度非常低的区域，那里只有很少的星系更重要的是，”伦敦大学学院的宇宙学家尼尔杰弗里告诉卫报。
下图显示了新地图的一部分；空隙是黑色的，而星系团是亮橙色的。
暗能量调查暗物质地图的放大视图，白色箭头指向黑点，箭头上方有“宇宙空洞”字样
暗能量调查的暗物质图的放大视图。 （暗能量调查合作）
根据杰弗里的说法，新发现表明重力在这些空隙中的作用方式可能与在地球上不同，这意味着标准物理定律不适用。
来自 2.26 亿个星系的光
虽然暗物质是不可观测的，但它对宇宙中其他事物施加的力有助于科学家们探测到它。
暗物质使从其他星系射向地球的光弯曲，有点像万花筒。因此，通过测量这种扭曲的强度，天文学家可以计算出我们和另一个星系之间有多少暗物质，以及这些暗物质混在一起的程度。
如果一个星系的光非常扭曲，则表明遮挡它的看不见的暗物质密集地聚集在一起。
DES 暗物质图（紫色）叠加在银河系的图像上。
（暗能量调查合作）
上图：叠加在银河系图像上的 DES 暗物质图（紫色）。
因此，杰弗里和他的团队研究了来自附近和数十亿英里外超过 2.26 亿个星系的光是如何被扭曲的。
他们使用望远镜在 2013 年至 2016 年间的 345 个夜晚捕捉这些星系的图像，然后依靠人工智能程序将这些观察结果转化为暗物质的详细地图。
该团队在 2019 年调查结束前的另外 413 个晚上收集了数据，因此 DES 科学家计划利用他们的其余观察创建更大、更详细的暗物质图。
该地图表明爱因斯坦可能错了
根据阿尔伯特·爱因斯坦的相对论，在大约 130 亿年前的大爆炸之后，引力应该使宇宙中的大块物质以可预测的方式聚集在一起。
但是根据杰弗里的说法，DES 地图表明爱因斯坦的理论可能在某种程度上没有达到目标。
杰弗里告诉卫报：“如果你看向宇宙，事情并不像预期的那样结块——有迹象表明它更平滑。”
“这似乎是一件相对较小的事情，”他补充说，“但如果这些暗示是真的，那么这可能意味着爱因斯坦的广义相对论存在问题，广义相对论是物理学的重要支柱之一。”
