哈伯太空望遠鏡觀測到迄今最大的暗物質團

根據冷暗物質理論（cold dark matter theory），暗物質粒子移動速度不快（故稱之「冷」），所以很容易聚集成團，因此宇宙應該到處都有規模大小不等的各種暗物質團。但天文學家以前曾發現的暗物質都集中在大型和中型星系周圍，一直未曾發現小型暗物質團塊，因為這些小型暗物質團所含恆星非常少，遑論是否有星系，故極難偵測。

現在透過哈伯太空望遠鏡，天文學家終於找到規模比先前已知還要小很多的暗物質團，約等於僅銀河系銀暈總質量的萬分之一到十萬分之一倍，這不僅成為支持冷暗物質理論的有力證據，且還發現小範圍的暗物質比原本預期的還「冷」，讓天文學家進一步窺視暗物質的性質和行為模式。

▲ 哈伯觀測到 8 個類星體的 6 個，因前景星系與暗物質團的作用產生的重力透鏡效應影像。（Source：NASA / ESA / A. Nierenberg / T. Treu）

天文學家搜尋暗物質，就像某種「抓鬼行動」（ghost hunt），這是因為暗物質和一般由電子、質子、中子構成的「重子」（baryonic）物質不同，很可能是某些未知的次原子粒子，無法以現有科技設備直接看到。但暗物質有質量，是協助建造星系的框架，就像重力膠水，拽住星系本身甚至星系團，使其不會散開。因此，天文學家可透過暗物質對恆星或星系的重力影響，間接測量暗物質的數量和分布狀況。

研究人員利用哈伯資料，測量 8 個遙遠類星體發出的光，在抵達地球之前穿過大質量星系或星系團的過程，會被前景星系或星系團的強大重力影響而扭曲或放大，來偵測搜尋小型暗物質團，這種方式稱為「重力透鏡效應」（gravitational lensing）。類星體是核心有因超大質量黑洞驅使顯得異常明亮的極遙遠星系，所以即使在非常遙遠的地方也能觀測到。上圖 6 個類星體都因前景的大質量星系團的重力透鏡效應產生 4 個亮點，如果地球─星系團─類星體排列愈接近一直線，4 個亮點的位置基本上會愈對稱。本次觀測的幾個類星體大都距離約 100 億光年遠，而前景星系則約 20 億光年遠。