美日台研究新發現：星系團演化法則
2018 年 04 月 25 日
由美國、日本、台灣等多國研究人員組成的研究團隊發現了新的星系團演化法則。圖為 NASA 拍到的巨大星系團 PLCK G308.3-20.2 。（ NASA ）
星系團是宇宙中透過重力組合的最大結構，含有許多各式各樣的星系。由於它們大多由暗物質組成，所以很難直接進行觀測。現在由來自美國、日本、台灣和意大利的研究人員所組成的研究團隊，已經發現一個過去不為人知的星系團演化法則。
據合眾國際社報導，到目前為止，人類尚無法直接觀察暗物質。所以，欲研究星系團的最佳方法便是量測其所受重力影響，亦即研究其重力透鏡效應（ gravitational lensing ）的資料。
重力透鏡效應描述遠方光線因中間星體的重力拉扯而出現的扭曲現象。透過量測遠方光線在傳到望遠鏡的路徑中被中間星系團扭曲的程度，科學家得以研究星系團的屬性。
儘管單一重力透鏡效應事件無法透露很多星系團的祕密，但許多重力透鏡效應事件卻可以用來找出有跡可循的模式。藉由研究多個星系團對遠方星系光線的扭曲情況，科學家便能估計每個星系團的重力場、尺寸和質量。
在這項研究中，該研究團隊利用日本國立天文台（ National Astronomical Observatory of Japan ）的昴星團望遠鏡（ Subaru Telescope ），以及美國國家航空航天局（ NASA ）的哈伯太空望遠鏡（ Hubble Space Telescope ）所取得的資料，計算星系團的扭曲效應。
當研究人員將其計算結果與 NASA 的錢德拉 X 射線天文台（ Chandra X-ray Observatory ）所記錄的氣體溫度資料結合在一起時，他們發現了一個簡單法則，可以陳述星系團尺寸、質量和氣體溫度之間的關係。
該法則稱，儘管星系團已經成長了 40 億至 80 億年之久，它們仍處在青少年時期。
研究人員表示，這個新發現的法則有助於科學家闡明構成星系團的眾多星系之間的關係，這對於研究有關宇宙的法則而言是很重要的。
參與這項研究的日本大阪大學教授藤田裕（ Yutaka Fujita ）說：「我們的研究使我們能進一步解釋星系團和宇宙的演化歷史。」
