既然暗物质不会发光 天文学家如何探测它们？

名的埃尔戈尔多星系团（El Gordo galaxy cluster）图片中的蓝色是人工添加的。（NASA, ESA )

人类观测宇宙重力现象时，发现了暗物质（Dark Matter）的存在，可惜我们是看不见暗物质的，既然如此，那么天文学家在解释暗物质时所使用图像中，是如何被检测并绘制出来的，其实是透过重力透镜效应（gravitational lensing）来测量它们。

据《天文学》（Astronomy）报导，天文学家威廉（William P. Gerhold）表示，我们无法直接看到暗物质，因此著名的埃尔戈尔多星系团（El Gordo galaxy cluster）图片中的蓝色是人工添加的，以显示出星系团中暗物质的所在位置。同样地，我们所见过的X射线、无线电波和红外线合成图像，也是因为人类的眼睛无法看到所有这些光的波长，所以天文学家会在不同的波长下进行数据收集，然后将它们合并成一幅图像，使用不同的颜色来显示看不见的物质所在的位置。

透过重力透镜效应（gravitational lensing）标记出埃尔戈尔多星系团居有质量但没有物质的区域并且人工加上蓝色。（NASA, ESA）

埃尔戈尔多星系团所放射出来的X射线。（NASA, ESA）

为了替暗物质所在位置上色，天文学家观察了埃尔戈尔多星系团背后的可见物质，即在它后面、更后方的远处背景星系来作为参照物，因为暗物质既不吸收光，也不发出光，这就是为什么天文学家将其命名为暗物质的原因。

一般可见光所拍摄下的埃尔戈尔多星系团，明显少了很多东西。（NASA, ESA）

然后，因为暗物质具有质量，所以会与正常物质相互作用，其中也包含光，因此透过重力透镜效应（gravitational lensing），当来自远处背景物体的光线经过一个大质量物体附近时，重力就会扭曲这些光线。

所以当我们在地球上看到背景物体的影像出现扭曲时，例如被拉长、模糊、放大，甚至是重叠，根据我们所见的图像，天文学家就可以计算出创造出这种光线扭曲所需的质量和分布，最后在用人工上色的方式添加上蓝色，如此一来就能绘制出暗物质的视觉化地图了。

可见光、X射线光谱、物质质量量绘图3者合成之后，就成为著名的埃尔戈尔多星系团照片了。（NASA, ESA）