哈勃空间望远镜（左）和JWST观测到的暗物质分布情况。图片来源：Gavin Leroy/ Richard Massey

本报讯 科学家利用约25万个星系的微小扭曲，绘制出有史以来最好的宇宙暗物质地图。它具有超高分辨率，大约是此前哈勃空间望远镜绘制的地图的两倍，并且包含了距离地球更远的结构，可能有助于科学家解开一些最大的宇宙谜团。相关研究1月27日发表于《自然-天文学》。

暗物质约占宇宙总质量的85%，对星系、星系团甚至整个宇宙的演化都至关重要。美国明尼苏达大学的Liliya Williams说，绘制暗物质地图有助于确定它的行为方式及确切构成。

然而，暗物质不会发出任何可被探测到的光，因此绘制地图的难度极高，研究人员仅能通过暗物质引力与常规物质的相互作用来确定其位置。

为了绘制暗物质地图，美国东北大学的Jacqueline McCleary和同事利用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）观测了一块比满月略大的天空区域。研究人员分析了约25万个星系的形状，但有趣的地方并不在于它们的固有形状。

“这些星系就像宇宙的壁纸，而真正重要的是望远镜与‘壁纸’之间的暗物质引力如何扭曲星系发出的光。在这种所谓的引力透镜效应下，遥远星系的平均形状越偏离圆形，它们与地球之间的暗物质就越多。”Williams说。

通过分析这些星系形状上的差异，研究人员绘制出一些巨大的星系团以及将它们连接起来的宇宙网络的丝状结构。其中一些结构与之前观测常规物质或发光物质时看到的任何结构都不匹配，表明它们一定是由暗物质主导的。

“这不仅是一次观测上的重大突破，还将促成其他许多研究，如宇宙学参数约束、星系与其暗物质晕的联系，以及它们如何随时间的推移而生长和演化。”McCleary说。这些暗物质参数包括暗能量的强度，正是这种神秘力量驱使宇宙不断加速膨胀。

McCleary指出，利用JWST绘制的暗物质地图与当前的宇宙标准模型lambda-CDM相符，但这些数据还有待深入研究，而这肯定会带来新的见解。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41550-025-02763-9