本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
美国物理学会目前正在马里兰州巴尔的摩市举行年度四月会议，其中一个研究亮点来自暗能量调查（DES）合作组织。今天下午，研究人员发布了首批暗物质地图，这些地图描绘了构成我们宇宙中约 23% 的“物质”（物质和能量）的暗物质。该地图是基于暗能量相机（DES 的主要仪器）收集的数据构建的。该相机安装在智利托洛洛山美洲际天文台山顶的望远镜上，以便在最小的干扰下获得高分辨率图像。
DES 现在进入第二年，于 2013 年 8 月 31 日开始收集数据，旨在更好地了解暗物质在星系形成中的作用。今天公布的结果地图正如人们可能预期的那样壮观——首次详细描绘了暗物质如何在广阔的天空中分布，尽管这仅仅是 DES 在完成其五年计划运行时将覆盖区域的 3%。它不是第一张暗物质地图，但它是迄今为止最大、分辨率最高的地图。查看一下
这项分析——由阿贡国家实验室的维努·维克拉姆和苏黎世联邦理工学院（ETH）的张志伟领导的团队进行——着眼于两百万个星系形状的细微扭曲来构建地图，这要归功于一种称为引力透镜的技术，暗物质的不可见引力效应以可预测的方式弯曲所述星系周围的光线。
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到目前为止，研究人员发现暗物质的分布与当前理论非常吻合——也就是说，由于宇宙中暗物质明显多于可见物质（仅占 4%），因此星系形成于暗物质浓度高、引力更强的地方。可以将其视为质量和光之间微妙的相互作用。
您可以在上面的颜色编码图像中看到这种聚集，其中蓝色区域是密度约为平均水平的区域，红色和黄色区域描绘的是密度远高于平均水平的区域——暗物质更多的区域。圆圈代表星系和星系团，它们确实更多地出现在高密度区域。“放大地图，我们测量了暗物质如何包围不同类型的星系，以及它们如何在宇宙时间中共同演化，”张在官方新闻稿中说。“我们渴望使用新传入的数据对理论模型进行更严格的测试。”
随着未来几年更多数据的可用，DES 将进一步提高其暗物质地图的范围和分辨率。但最终目标是更多地了解加速膨胀的宇宙，更具体地说，是探究物理学家认为正在驱动这种加速的神秘暗能量的本质。暗能量占宇宙“物质”的惊人 73%，所以，你知道，它非常重要。就像，值得诺贝尔奖的重要性。事实上，它是 21 世纪物理学中的首要研究问题之一。
该调查将使用的工具和技术不仅限于引力透镜。DES 研究人员还将研究来自某些类型超新星的数据——超新星是用于估计宇宙距离的最常见的“标准烛光”。（旁注：《天体物理学杂志》上的一篇新论文质疑那些标准烛光 Ia 型超新星是否像天文学家假设的那样均匀，这意味着宇宙的膨胀速度可能比之前推断的要慢。）他们还将跟踪暗能量相机可探测到的星系团数量。监测这种情况随时间的变化应该有助于阐明引力与暗能量（本质上是反引力）之间正在进行的拉锯战。
最后，该合作组织将研究声波（又名重子振荡）以绘制宇宙膨胀图。声波是在大爆炸后数十万年产生的，并在星系分布中留下了印记。测量约 3 亿个星系的位置，物理学家应该能够检测到该印记的模式，并用它来推断宇宙膨胀历史。
碰巧的是，暗能量相机刚刚赢得了Symmetry的“物理疯狂”竞赛，成为最受欢迎的大型物理机器，击败了备受青睐的大型强子对撞机。真是意外的惊喜！鉴于这张可爱的新地图，以及未来更美好的地图的希望，我想说这是当之无愧的荣誉。