使用哈勃太空望远镜的新技术和特点已经揭示了最小的团块迄今为止已发现的暗物质晕——其质量比银河系暗物质晕小 100,000 倍。
这些（相对）微小的暗物质团块非常符合主要的暗物质理论之一——天文学家所说的暗物质理论冷暗物质。
“我们对冷暗物质模型进行了非常引人注目的观测测试，它出色地通过了测试，”天体物理学家托马索·特鲁说加州大学洛杉矶分校。
我们实际上并不知道暗物质是什么。我们无法直接检测到它。我们所知道的是，如果我们将当前的物理学应用于我们可以直接观察到的事物，宇宙的行为并不完全符合其应有的行为。例如，星系外缘的恒星移动速度比应有的速度快，就好像受到某种看不见的质量的影响。
我们将这种物质称为“暗物质”，并且有几种关于它如何运作的假设。其中包括热暗物质——其中“热”意味着“运动速度接近光速的粒子”；和冷暗物质，其中“冷”意味着“粒子以低于相对论速度运动”。
大多数观测证据和当前模型都支持冷暗物质，但这个问题还远未解决。可以提供线索的一项测试是是否可以找到小的暗物质团块。
你看，热暗物质的移动速度太快，无法形成更小的物质块。如果暗物质移动得更慢——就像冷暗物质理论一样——那些小块应该就在那里。
然而，找到他们并不那么容易。还记得我们如何无法直接观察它吗？相反，天文学家根据它对周围可观测物质（例如围绕星系外边缘移动太快的恒星）的引力影响来推断它的存在。
重力影响的另一件事是光。如果我们和光源之间存在非常巨大的物体，例如星系团，则该星系团的引力影响会弯曲时空，弯曲光的路径并产生光源的多个图像。
（NASA、ESA 和 D. Player/STScI）
这就是所谓的引力透镜效应，这是爱因斯坦广义相对论所预言的效应。在极少数情况下，所涉及的物体会以这样的方式排列，以致在透镜物体周围产生四个扭曲的图像。这被称为爱因斯坦十字。
您想知道这与冷暗物质有什么关系？嗯，这是非常酷的部分。从理论上讲，小暗物质团块的引力影响应该可以在围绕镜头弯曲的背景光源的每个图像中发现的差异中观察到。
因此，该团队使用哈勃太空望远镜研究了八个爱因斯坦十字类星体，这是由超大质量驱动的极其明亮的星系，被巨大的前景星系引力透镜化。
“想象一下，这八个星系中的每一个都是一个巨大的放大镜，”加州大学洛杉矶分校天体物理学家丹尼尔·吉尔曼说。
“小的暗物质团块就像放大镜上的小裂缝，改变了四个类星体图像的亮度和位置，与你期望在玻璃光滑的情况下看到的图像相比。”
他们测量了类星体的光线如何被透镜扭曲。他们观察了四张图像中每张图像的表观亮度和位置。他们将这些与爱因斯坦十字在没有暗物质的情况下看起来如何的预测进行了比较。
这些比较使团队能够计算出改变图像的暗物质团块的质量。这些团块似乎比银河系内部和周围的暗物质质量小 10,000 到 100,000 倍。
当然，这些发现并不排除热暗物质的存在。 （更不用说增加的复杂性了混合暗物质，一个包含这两种类型的模型。）但这些结果确实为支持冷暗物质存在的现有工作提供了坚实的证据。
“天文学家之前已经对暗物质理论进行了其他观测测试，但我们的测试提供了迄今为止最有力的证据，证明小块冷暗物质的存在，”天文学家兼物理学家安娜·尼伦伯格说美国宇航局喷气推进实验室的。
“通过结合最新的理论预测、统计工具和新的哈勃观测结果，我们现在得到了比以前更可靠的结果。”
该研究已在美国天文学会第 235 届会议上提出，并发表在英国皇家天文学会每月通知。
