暗能量相机拍摄了耀眼的后发座星系团的图像，该星系团以埃及女王贝伦尼丝二世的头发命名。这组星系不仅在希腊神话中意义重大，而且对发现暗物质的存在也至关重要。

暗能量相机探测彗发星系团为暗物质理论提供灵感

该理论诞生于1937年，当时瑞士天文学家弗里茨·兹维基(FritzZwicky)注意到后发座星系团的行为就像受到大量无法观测的“暗”物质的影响一样。

这张密集的图片展示了一个由整个星系而非单个恒星组成的庞大星团，即后发座。后发座星团因其所在的星座后发座而得名。它是88个IAU星座中唯一以历史人物命名的星座。它的名字取自埃及女王贝伦尼丝二世，或者更准确地说是她的头发，其中“coma”在拉丁语中的意思是“头发”。

贝伦尼丝的丈夫从战场安全归来后，她剪下自己的头发，作为祭品献给众神，这件事广为人知。头发被放在一座神庙里，但不久后就失踪了。宫廷天文学家萨摩斯的科农声称在一个不太可能的地方——夜空中发现了贝伦尼丝丢失的长发，这表明女神阿佛洛狄忒将女王的头发变成了一个星座。这一切都发生在公元前245年左右，这意味着贝伦尼丝的头发在很长一段时间内一直受到天神的认可。

构建这张详细图片所使用的数据是由美国能源部制造的暗能量相机(DECam)收集的，该相机安装在美国国家科学基金会VíctorM.Blanco4米望远镜上，该望远镜位于塞罗托洛洛美洲际天文台，是NSFNOIRLab的一个项目。

这台5.7亿像素的相机是为了进行暗能量调查(DES)而建造的——这是一项令人惊叹的调查，从2013年到2019年持续了758个夜晚。进行DES的目的是更好地了解暗能量的本质——这种未知实体正在导致宇宙加速膨胀。

后发座星系团与暗能量同样神秘的对应物——暗物质有着密切的联系。近一个世纪前，即1937年，瑞士天文学家弗里茨·兹维基(FritzZwicky)观测到了后发座星系团内的几个星系。他根据星系团的发光结构(换句话说，可观测结构)计算出了星系团的近似质量。

但他发现了一些奇怪的现象：星系团似乎缺少质量。事实上，星系团内的星系表现得好像星系团的质量比他估计的要高出400倍。

Zwicky通过观察星系团内的星系移动速度得出了这一结论。为了进一步解释这一点，有必要简要回顾一下有关引力本质的一个关键点。引力是所有具有能量或质量的实体之间存在的四种已知基本相互作用之一。物体的质量越大，它产生的引力就越强。因此，在一定距离内，质量较小的物体将被拉向质量较大的物体，而不受控制。

然而，还有一个因素需要考虑：速度。如果一个物体移动得足够快，它就能摆脱其他物体的引力。正是这个原理让兹维基推断出后发座星系团似乎“缺失”了物质。

他发现，如果星系团仅靠可观测的质量维系，那么这些星系的移动速度如此之快，它们应该会逃离星系团。这让他推测星系团一定是由大量不可观测的“暗”物质维系的，尽管这一假设对天文学界的大多数人来说似乎有些牵强。

直到20世纪80年代，大多数天文学家才确信暗物质的存在。随着几项研究报告了与兹维基观察到的相同的奇怪质量不一致现象，共识发生了变化，但这些研究报告的规模是单个星系，而不是整个星系团。

1970年，美国天文学家肯特·福特和维拉·C·鲁宾进行了一项这样的研究，他们在仙女座星系中发现了隐形物质的证据。1979年，天文学家桑德拉·法伯和约翰·加拉格尔对50多个螺旋星系和椭圆星系的质量光比进行了严格的分析，得出结论：“宇宙中存在隐形物质的证据非常充分，而且越来越充分。”

暗物质和暗能量的存在如今已被广泛接受，了解它们难以捉摸的本质是现代天体物理学的主要关注点。即将到来的为期10年的空间和时间遗产调查可能会带来更深入的理解，该调查将由美国国家科学基金会-能源部维拉·C·鲁宾天文台进行，该天文台以一位鼓舞人心的女性天文学家的名字命名，她帮助向世界展示了宇宙远比肉眼所见的要深远。