如何观测到暗物质

一小队天文学家优化了"观测"星系附近的暗物质的手段，新技术比以前最好的方法还要精确10倍。这项工作发表在《皇家天文学会月刊》上。

科学家目前估计，宇宙中高达85%的质量实际上是不可见的。这种"暗物质"无法被直接观察到，因为它与光的相互作用方式与构成恒星、行星和地球上生命的普通物质不同。

那么，我们又该如何观测不能看到的东西呢？关键是测量暗物质产生的引力效应。

领导这项新研究的斯威本科技大学的博士生波尔·古里解释说："你看不到风，但飘扬的旗子却能告诉你风的强度。"

新的研究重点是一种叫做弱引力透镜的效应——爱因斯坦广义相对论的一个特征。"暗物质会非常轻微地扭曲从背后传过来的光影图像，"同样参与研究的爱德华·泰勒副教授解释道，"这种效果有点像透过酒杯阅读报纸。"

弱引力透镜已是绘制宇宙暗物质地图最成功的方法之一。现在，斯威本团队利用澳大利亚的ANU 2.3米望远镜，绘制了引力透镜星系的旋转情况。"因为我们知道恒星和气体应该如何在星系内部移动，所以我们大致知道那个星系应该是什么样子。通过测量真实星系图像的失真程度，那么我们就可以计算出需要多少暗物质才能达到如此的效果。"

新研究显示了这种信息如何使透镜效应更为精确。"有了我们的新方法，希望能更清楚地摸清暗物质的分布，以及它在星系的形成过程中扮演了什么角色。"

未来的太空任务，如美国宇航局的南希-格雷斯-罗曼太空望远镜和欧洲航天局的欧几里得太空望远镜，部分就是为了预先绘制出数亿个星系的形状，好方便比较测量暗物质。

https://phys.org/news/2020-11-dark.html

上周 天文学家发现了一颗相当于地球质量的「流浪行星」 一文里提到

两个天文学组织，光学引力透镜实验室(OGLE)和韩国微透镜网络(KMTN)联盟找到了一颗地球大小的流浪行星。对于围绕恒星公转的行星，我们可以通过恒星亮度周期性变暗来推知其存在。但是，如果行星脱离了诞生己身的恒星系(一般原因是星系形成初期，几个天体多体运动制造出的引力弹弓效果)，那么在近乎全黑的宇宙空间背景下，找到不发光的行星，那就是非常棘手和考验科技水平的工作。

幸亏宇宙背景并非真的全黑。点缀在天穹之上的恒星提供了某种线索。

当远处恒星的光线经过行星的时候，因为引力使光线弯曲，就形成了一个微型引力透镜。运气好的话，我们可以记录下这一短暂的过程。经由这些观测数据，天文学家能够获得关于行星质量的初步信息。可惜的是，无法获得关于位置的信息。

现在华沙大学天文台的天文学家Jan Skowron制作了一段动画来演示不发光的天体形成的微弱引力透镜