看不見的暗物質如何與普通物質重疊交織，在最大尺度上塑造宇宙結構，最終形成星系、恆星和像地球這樣的行星？NASA 近日以韋伯太空望遠鏡數據製成目前最龐大暗物質地圖，解析度是其他天文台製作的暗物質地圖 2 倍，以更驚人細節看見宇宙隱形骨架。
暗物質不發射、反射、吸收光，像幽靈一樣穿過普通物質，只透過重力與宇宙相互作用，之前科學家已利用各種方式繪製宇宙暗物質圖，但以韋伯太空望遠鏡數據繪製的最新暗物質地圖更強化當前相關理論，清晰顯現暗物質引力將普通物質拉成團塊長成宇宙第一個結構，證據在於暗物質和普通物質的重疊程度。
根據論文作者說法，韋伯望遠鏡觀察證實暗物質與普通物質緊密排列不可能是巧合，而是暗物質引力將普通物質拉向它。
當我們看到成千上萬個星系組成的巨大星系團，我們也會在同位置看到龐大暗物質聚集；當我們看到一條由普通物質構成的細長「絲線」連接 2 個星系團，我們也會看到一條對應的暗物質絲線，新地圖清楚展示暗物質和普通規物質「一起長大」的現象。
如果沒有暗物質，單靠一般物質無法組裝成完整星系，容納地球在內數十億顆行星的銀河系也不會以目前形式存在。
韋伯太空望遠鏡研究的天區是天文學非常著名的天空區域，被選定為深入分析星系形成演化、大尺度結構標準的觀測區域，稱為 COSMOS field，由哈伯太空望遠鏡高級巡天相機 2003～2005 年間分段拍攝拼接而成。
▲ 哈伯望遠鏡與韋伯望遠鏡拍攝同天區比較圖。（Source：NASA）
新暗物質地圖包含該區域部分近 800,000 個星系，許多以前未知，透過比對哈伯望遠鏡與韋伯望遠鏡新舊數據，科學家能以更清晰細節推斷出細絲暗物質結構存在，證實暗物質吸引普通物質靠近、積累，最終形成恆星、行星、星系。
這張地圖只是人類探索黑暗宇宙的黃金時代起始，歐洲太空總署歐幾里得望遠鏡已於 2023 年發射，NASA 羅曼太空望遠鏡則預計今年秋天發射，兩者主力包括測繪宇宙暗物質大尺度分布結構與研究暗能量性質，為天文學家補充更多暗物質線索。
科學家也正在研究韋伯望遠鏡新暗物質圖的三維版，結合其他天文台大型調查，進一步釐清暗物質本質，暗物質究竟是由大量、相對緩慢移動的冷粒子組成，還是由較輕、移動較快的熱粒子組成？
新論文發表在《自然天文學》期刊。
- Scientists assemble the most detailed map of dark matter ever
- Researchers Have Mapped the Universe’s Dark Matter Like Never Before
- James Webb Space Telescope reveals new details about dark matter in the universe
（首圖來源：NASA）
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