宇宙暗物質 現形

沈蓮舟

美國科學家利用哈伯太空望遠鏡，把看不見的暗物質（dark matter）

繪成立體圖，讓暗物質具體呈現在世人眼前。新研究證實，宇宙大霹

靂之後，暗物質分布後才有星系的形成。

暗物質不發出光或電磁輻射，人類目前只能透過引力產生的效應，得

知宇宙中有大量暗物質存在。科學家以往只能模擬暗物質的情況，加

州理工學院教授麥西領導的團隊，以弱引力透鏡觀測法研究暗物質，

運用哈伯太空望遠鏡觀測五十萬個遙遠星系一千個小時，繪出暗物質

面貌。

麥西團隊的研究結果日前在西雅圖的美國天文學會大會中發表，並刊

登在「自然」期刊。

在整個宇宙中，普通物質只占六分之一，其他都是暗物質。對天文學

家來說，要繪製宇宙的地圖，就像在夜間拍攝市區的空照圖，顯示的

只有街燈。暗物質看不見，所以我們只能直接看到明亮的星系，而麥

西團隊繪出暗物質立體圖，等於首度在白天拍到市區、郊區和道路的

面貌。

根據現有理論，大霹靂發生後，冷暗物質（cold dark matter）形成

宇宙的粗略架構，這些結構因本身的重量而瓦解，形成龐大的星系暈

（halo）。星系暈的引力吸進普通物質，變成星系形成的中心。

另一方面，麥西團隊的研究所得和現有知識衝突。現有理論認為，普

通物質密集處幾乎和暗物質重疊，麥西團隊所見卻並非如此，有的暗

物質團是單獨存在。英國德翰大學教授法蘭克指出，如果人類目前的

天文知識是正確的，規模大到一定程度的暗物質團應該也有星系存在

。

法蘭克表示，問題關鍵在於，暗物質團單獨存在的情況有多普遍，如

果發現許多龐大星系四周並無暗物質，會讓科學界震驚。

麥西團隊發現暗物質團單獨存在，可能是觀測資料中的雜訊造成，但

也可能真有其事。麥西表示，他不認為暗物質團單獨存在的發現，是

數據誤差或分析方法的瑕疵造成。