最近，国际最高科学期刊 "自然" 发表了由国家天文台研究员王杰领导的一个国际研究团队的重要理论发现。他们利用超级计算机和一种新的多放大模拟技术，第一次获得了宇宙中暗晕内部结构的清晰图像，从最小的类地球质量到目前标准宇宙学模型下最大的质量超星系团。

宇宙中约 85% 的物质是暗物质，其物理性质与构成恒星、行星和人类世界的普通物质有很大不同。这些暗物质的引力塌陷所形成的结构称为暗晕。普通物质的气体冷却并聚集在暗晕的中心，从而形成明亮的恒星、星系和整个明亮的世界。

在宇宙中，最大质量的暗晕是由数百个明亮星系组成的巨大星团，约为太阳质量的 100 万亿倍，天文学家对其特性进行了广泛的研究。因为恒星和星系只能在比太阳重一百万倍的暗晕中形成，所以在整个宇宙演化过程中，那些较小的暗晕只能保持 "黑暗"。它们非常多，但人类对它们知之甚少。根据流行的暗物质属性模型，可以推断宇宙中的最小暗晕质量可能与地球的相同。

我们只能依靠超级计算机模拟宇宙的演化来研究这些黑暗的光晕。" 国家天文台的合著者强调，有必要开发一种新技术，在整个宇宙背景下研究太阳系大小光晕的内部结构。

从未知开始，来自中国、德国、英国和美国的国际研究团队用了五年时间开发和测试了这个模拟程序，并进行了一系列超放大的宇宙模拟，最终使质量放大率超过 30 个数量级，即 10100 万亿倍。

这个数字意味着什么？"这个在宇宙的一个典型区域进行的超放大模拟，需要用八个‘放大镜’继电器来放大。放大率相当于在每月的图片中找到一只跳蚤。" 杜兰大学（Duran University) 的合著者卡洛斯·弗兰克（Carlos Frank) 教授说，单是这一点就对科学家模拟原始条件的程序的准确性和可靠性构成了巨大挑战。在我们整个研究领域从未遇到过这种挑战。" 卡洛斯·弗兰克（Carlos Frank) 说。

保持云层向月球开放。通过这些超放大的模拟，该小组能够可靠和彻底地研究从地球到超星系团的质量晕的形成、演化和内部结构。

据推测，这些小暗晕应该不同于熟悉的超暗晕内部结构。" 但令王杰等人惊讶的是，所有质量晕都有非常相似的内部结构 -- 中心致密，外部逐渐稀疏，还有大量较小的暗物质团被相对外层空间包围。

如果你不知道尺度，就很难区分巨大的暗晕团和地球大小的极微小的暗晕。" 王杰说。

这些对小质量暗晕内部结构的理解，将使天文学家能够利用各种工具来探测它们，如引力透镜、动力学和伽马暴的监测。根据一些理论，大量暗物质粒子将在致密的暗晕中心相互碰撞，从而湮没产生伽马辐射爆炸。

我们的结果预测，很大一部分辐射来自极小的暗晕，它们太小，无法形成恒星。"德国枫树天体物理研究所的合伙人西蒙·怀特教授说，" 未来，伽马射线观测很可能捕捉到这些辐射信号，让我们瞥见‘超级矮人’在宇宙中的‘真实外观’。"这将帮助我们检验关于暗物质性质的假说，即暗物质可能不是" 完全 " 黑暗。