? ? ? ? 本報(bào)北京9月3日電（記者齊芳）?3日凌晨出版的科學(xué)期刊《自然》發(fā)表了一項(xiàng)由我國科學(xué)家領(lǐng)銜的國際研究團(tuán)隊(duì)理論發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家們利用中國和歐洲的超級計(jì)算機(jī)，采用一項(xiàng)全新的多重放大模擬技術(shù)，在當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下，首次模擬出從最小的類似地球質(zhì)量大小，到具有最大質(zhì)量的超級星系團(tuán)的暗暈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的清晰圖像，跨越了20個(gè)數(shù)量級。

? ? ? ? 研究認(rèn)為，宇宙中物質(zhì)成分的約85%是暗物質(zhì)。這些暗物質(zhì)在引力作用下塌縮成團(tuán)，被稱為暗暈。暗物質(zhì)雖然無法被觀測到，但暗暈卻是孕育光明世界的“搖籃”——普通物質(zhì)的氣體通過冷卻、聚集于暗暈中心，從而形成璀璨的恒星，星系以及整個(gè)我們所能觀測到的光明的世界。

? ? ? ?宇宙中最大質(zhì)量的暗暈是包含數(shù)百個(gè)亮星系的巨型星系團(tuán)，其質(zhì)量大約是太陽的百萬億倍；最小的暗暈質(zhì)量可能和地球相當(dāng)。因?yàn)楹阈呛托窍抵荒茉诒忍栔匕偃f倍的暗暈里形成，因此科學(xué)家們對這類暗暈研究得比較多，但對于數(shù)量極多的、比這一質(zhì)量小的暗暈，因?yàn)樗鼈冊谡麄€(gè)宇宙演化歷史里一直保持“黑暗”，就知之甚少。

? ? ? “我們只能依賴超級計(jì)算機(jī)通過模擬宇宙的演化來研究這些黑暗的超微暗暈。”合作者之一、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員高亮說，“為了在整個(gè)宇宙的背景框架下研究只有太陽系質(zhì)量大小暗暈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要開發(fā)一種全新的技術(shù)?！眮碜灾袊⒌聡⒂兔绹膰H研究團(tuán)隊(duì)耗時(shí)5年，開發(fā)、測試模擬程序，并運(yùn)行了一系列超級放大宇宙模擬，質(zhì)量放大倍數(shù)跨越30個(gè)數(shù)量級，即一百萬億億億倍。合作者之一、英國杜翰大學(xué)的共同作者卡洛斯·弗蘭克教授說：“在宇宙中一個(gè)典型區(qū)域進(jìn)行的這一超級放大模擬，需要利用8個(gè)‘放大鏡’接力去放大，其放大程度相當(dāng)于在月球表面圖片中找到一只跳蚤。這對我們模擬原初條件的精度、程序的精確度和可靠度提出了巨大挑戰(zhàn)?！?/p>

? ? ? ?這些超級放大的模擬讓科學(xué)家們有了新的發(fā)現(xiàn)。研究的領(lǐng)導(dǎo)者、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員王杰說：“我們發(fā)現(xiàn)所有質(zhì)量的暗暈竟然均具有極為相似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)——中心致密，往外逐漸稀疏，而大量的更小的暗物質(zhì)團(tuán)塊在其相對較外的空間環(huán)繞。如果不知道比例尺，在圖像上幾乎很難區(qū)分一個(gè)巨大的星系團(tuán)暗暈和一個(gè)只有地球質(zhì)量大小的超微暗暈?！?/p>

? ? ? ?這些新發(fā)現(xiàn)或?qū)⒁龑?dǎo)天文學(xué)家們用引力透鏡、動(dòng)力學(xué)和伽馬輻射爆等工具去探測小質(zhì)量暗暈?！拔覀兊慕Y(jié)果預(yù)測很大一部分輻射來自那些因?yàn)樘《荒苄纬珊阈堑某禃灐！焙献髡咧弧⒌聡R普天體物理所的合作者西蒙·懷特教授說，“未來的伽馬射線觀測極可能捕捉到這些輻射信號，從而讓我們一窺這些宇宙中‘超級小矮人’的‘真容’。這將幫助我們驗(yàn)證關(guān)于暗物質(zhì)本質(zhì)的假設(shè)——可能暗物質(zhì)并不是我們想象的那樣完全黑暗?！?/p>