星系团“Abell S1063”是美国航天航空局和欧洲航天局利用哈勃太空望远镜共同开展的“前沿场”（Frontier Fields）观测计划的研究对象之一。该星系团包含了巨大的物质量——重子物质和暗物质——由于它能使其背后的天体发生变形，天文学家遂把它用作天文观测的宇宙放大镜，即所谓的“引力透镜”。
近几十年来，天文学家一边在试图了解暗物质这种宇宙主体物质的真实特性，一边在力图绘制出它在宇宙中的分布图。据美国“科学日报网”（Science Daily）12月20日消息称，英国《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）杂志将于2019年1月11日刊发一篇研究论文阐述，两位来自澳大利亚和西班牙的天文学家基于美国航天航空局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的哈勃太空望远镜观测数据，采用了一种新型的、探测星系团中暗物质的革命性手段。与人类之前使用的其他探测手段相比，这一方法能够最为精确地“看到”暗物质的空间分布，因此，科学家在未来可能利用它来探索暗物质的终极特性和本质。
该论文的第一作者、澳大利亚新南威尔士大学的米雷娅·蒙特斯（Mireia Montes）介绍道：“我们发现了一种可以‘看到’暗物质的方法：我们发现，星系团中非常微弱的光芒——星系内的光芒（intracluster light）反映了暗物质的空间分布。”其实，星系内的光芒是星系间发生相互作用的副产品。在这些相互作用的过程中，单个恒星从它们所在的星系中被剥离出来，然后在星团中自由飘浮。不过，一旦它们脱离星系，便会最终停滞在星系团中大部分物质量聚集的角落，而这些物质的主体就是暗物质。
蒙特斯解释道：“我们在目前的技术条件下所取得研究结论是，这些恒星的分布与暗物质的分布是大同小异的。”这些在星系内的光芒中形成的孤立恒星和暗物质都是（星系团内）不会发生碰撞的组成部分，它们的运动都遵循着星系团自身的引力势。该研究表明，星系内的光芒与暗物质（的运动和位置）是趋于一致的，而利用前者追踪后者分布比迄今为止任何依赖于发光示踪参照物的方法都要更为准确。具体来讲，这种方法比复杂的“引力透镜法”更为有效，后者需要精确的透镜重建过程以及耗时的光谱观测，而蒙特斯提出的这一新方法只需要借用深度成像技术，这就意味着在相同的观测时间内可以研究更多的星系团。
这一研究成果最为深远的意义是，它为探索暗物质的终极本质提供了可能性。该论文的共同作者、西班牙天体物理研究所（Instituto de Astrofísica de Canarias）的伊格纳西奥·特鲁希略（Ignacio Trujillo）强调说：“如果暗物质可以发生自相互作用，我们便可以把暗物质的分布与这类非常微弱的恒星光芒做对照比较，从而通过发现暗物质分布的微小偏移来检测这一现象。”目前，关于暗物质我们所知道的只是它似乎能够通过引力对普通物质产生作用，而没有任何其他的作用方式。因此，只要能够识别探测到它的自相互作用，就会为科学家定义和描述这一现象带来重大的进展。
特鲁希略总结道：“在未来几年，通过研究数百个星系团，我们应该能够探索出一些令人兴奋的可能性。”
编译：Jonathan
审稿：阿淼
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