这张暗物质地图，科学家花了8年时间绘制，作用大吗？

上亿样本绘制的“宇宙时光机“ ，至今为止最准确的暗物质地图。

上亿的星系样本，覆盖8分之一的天空，耗费4年时间，终于成就迄今为止最大 最准确的暗物质地图。

2021年5月27日，“暗能量巡天”这个名字有点中二的项目小组，利用人工智能和高性能计算，分析2.26亿星系的结构和图像后，绘制了一张覆盖南半球四分之一天空的“暗物质地图”。

暗物质地图是一种让暗物质图像化，使其在宇宙中的分布情况一览无余的图片，咱们也可以称它为”宇宙年代记”。

由于绘制地图所使用的是照片数据，而照片成像的原理便是捕捉光，光速虽快但也需要时间。以地球为中心，离得越远看到的景象就越古老，暗物质的形态也会发生改变，天文学家们就可以通过这张地图，研究暗物质的变化过程。

这份面积5000平方度的地图，还显示了巨大宇宙空洞的位置，这些空洞通常是星系数量最少的地方，科学家会通过空洞的形状和位置，研究重力对其内部的影响。

物理学家迈克尔特认为，这些数据对天基成像系统有重大帮助，暗能量巡天项目(以下简称DES)，于2012年正式启动，目的是探寻暗物质和暗能量的性质。

最初参与项目的研究所和大学达20多个，分布于美国、英国、德国等6个国家，项目的主要实验设施有两个。

一个是布兰科望远镜，它建造于1974年，是当时南半球最大的望远镜，宇宙加速膨胀就是使用该望远镜进行观测。

另一个则是暗能量相机，作为DES最为重要的工具之一，它花费8年时间建造而成，拥有5.7亿像素，是至今为止最强大的数码相机，目前被安装在布兰科上进行拍摄工作。

项目成立的6年期间，DES一直都在思考如何阐明暗物质和暗能量的本质，为了量化它们的分布和影响，DES依靠两种现象进行研究突破，一个是星系在空间的网状分布，另一个则是引力透镜现象。

2015年4月13日，在DES项目执行3年后，他们发布了第一张暗物质分布数据地图。这张地图被称为”宇宙学Y1”，意味使用一年观测数据进行绘制，不过他们对Y1的成果并不满足。

在这之后的几年，DES扩大范围调查了3亿个星系，消耗700多个夜晚进行拍摄。在每个这样的夜晚，暗能量相机都有2.5TB的观测数据产生，处理的图像每天都能填满1台笔记本电脑。

大多数星系的光，比肉眼可见的最暗恒星还要暗100万倍左右，他们的调查活动成为南半球同类研究中规模最大的一个。

功夫不负有心人！终于在2021年5月，最大 最准确的”宇宙学Y3”问世。

无独有偶 在Y3发布之前的一个月，NASA官网也发布了一张全天空地图，它被称为“银河系的光晕”。

在这张地图中，一个名为大麦哲伦星系的小星系格外引人注目，它围绕着银河系边缘旋转，如同喷气式飞机一般，在飞行时会留下一个特殊的尾流。这个尾流受到暗物质的影响而产生变化，就像是把正在水中航行的船，突然放到糖浆中一样。

通过对尾流进行研究，暗物质的神秘特性将浮出水面。虽然对暗物质和暗能量的研究不到半个世纪，但它们一直都是现代天文学的兴奋点。

“暗物质”是一种不发光，不和电磁发生作用的物质，它类似古希腊人设想的“以太”。因为它的存在感非常低，常常被人质疑其真实性。

它就像童话里顽皮的鬼魂，随时都在玩弄家具、宠物等，一切他们能操控的东西。我们看不见它，只能看到那些东西在天上飞来飞去。

引力透镜现象是研究暗物质的关键之一。

这种现象对天文学家来说非常常见，它能将光线进行偏转，拿我们所居住的地球来说，当它和发光星体间存在别的大质量星体，形成三点一线时，发光星体的光就会被这个障碍物极度弯折，就像用放大镜观察乒乓球一样。

不过这个放大镜并不是透明的，所以咱们只能从边缘发现一个乒乓环，它在天文学中被称为”爱因斯坦环”。

暗物质在理论上也具有和放大镜一样的作用，通过对同一个发光星体，以不同角度进行观测，就能够用”减法”对暗物质的分布进行推算，侧面获得关于它的线索。

目前为止，天文学家们对暗物质做了相当多的观测，但是依然无法判断其具体的组成成分。

在早期的暗物质理论中，它被归纳为黑洞、白矮星等，难以探测的物质的衍生品。后来，人们将暗物质的可能组成成分，锁定在一些性质类似的粒子上，比如大质量弱相互作用粒子。

这种粒子目前还停留在理论阶段，它非常”大众化”，在我们周围普遍存在，它也非常”高冷”，不和普通物质产生反应，从来没有被仪器探测到过。

根据假想组成成分的高冷程度，暗物质被分成了三类，分别是冷暗物质、温暗物质和热暗物质。除了暗物质以外，还有一种”暗” 名为暗能量。虽然同姓，但它和暗物质并没有联系。

“暗能量”是一种充斥在空间中增加宇宙膨胀速度的能量。

它具有什么性质？

分布是否均匀？

是否有实际结构？

甚至是不是一种能量这些都不清楚，所以人们很难讨论暗能量的物理起源。暗能量的存在依据和暗物质一样，都用间接推测验证，两个主要证据支持着暗能量的存在。

第一个就是宇宙加速膨胀。

第二个则是在计算宇宙物质密度时，暗物质和通常物质的总质量与理论不符，需要其他神秘的存在提供质量。

暗物质和暗能量在一定意义上，都仅仅是理论模型。

因为至今为止，人们没有抓住过一次暗物质或者暗能量，但它们已经对宇宙学的诸多观测事实，提供了比较关键的理论依据。所以即使有相当多的替代理论出现，它们在宇宙学的地位都不曾动摇。

1933年，瑞士天文学家“弗里茨·兹威基”在研究“后发座星系团”时发现，通过引力透镜现象计算的质量，和星系亮度估测得出的质量相差160多倍，这是最早发现暗物质的证据。

这位天文学家将这些神秘的存在命名为”暗物质”，并沿用至今。

暗能量则比暗物质发现得晚一些，在20世纪末，人们普遍认为，宇宙中的所有物质都在贡献引力，宇宙应该减速膨胀、甚至坍缩。

1998年美国两个独立研究团队，通过研究超新星，发现宇宙正加速膨胀，这个过程甚至从50亿年前就开始了。

为了自圆其说，以解释这种莫名出现的向外的压力，科学家们引入了一个新的力量。他们借用了暗物质的名字，将其称为”暗能量”。

暗物质和暗能量都有一个关键词“Dark” 也就是”暗”，它并不是指黑暗，而是代表着未知。可以找到它存在的若干证据，但是无法知晓它是否真实存在。

科学家们常常在神秘的物质或理论中，有着非同寻常的执著，除了钻研暗物质、暗能量的性质结构以外，探寻其在宇宙的分布、组成情况，也是他们热衷的方向之一。

2013年欧洲航天局派出普朗克卫星，检验标准宇宙学模型数据，在发布的宇宙组成占比中，暗物质占比26.8%，暗能量则为68.3%。

而在DES发布的暗物质地图中，暗物质含量总体下降0.8%，暗能量上升1.7%，看起来变化似乎不大。

但如果以宇宙级来计算那就是另一个量级了。

暗能量比重越大，宇宙加速膨胀效应就越大。换句话说，星系间的距离正在不断拉大，人类所能看见的星系会越来越少，整个宇宙最终可能走向大撕裂。

从宏观宇宙到微观世界，都将分崩离析，很多科学家悲观地认为，这是暗能量在给整个宇宙开具死亡证明。当然，这都是亿年单位以后的事情了。

暗物质和暗能量，目前为止依旧是谜团，但科学家们凭借间接证据，模拟出几乎真实的暗物质分布地图，很好的证明宇宙学领域的卓越进展，也证明人们对暗物质、暗能量的研究方向是正确的。