发布单位：台北市立天文科学教育馆
宇宙学中最有趣、最重要的问题之一是，「宇宙中存在多少物质？」包括日本千叶大学的科学家在内的一个国际团队现在已经第二次成功测量了物质的总量。在《天文物理期刊》上发表的报告中，研究小组确定物质占宇宙物质和能量总量的31%，其余由暗能量所组成。
图说：该团队将测量的星系团数量与数值模拟的预测进行了比较，以确定哪个答案“恰到好处”。（图片来源：Mohamed Abdullah，埃及国家天文学和地球物理研究所/日本千叶大学）
第一作者Mohamed Abdullah博士解释说，宇宙学家认为，只有大约20%的总物质是由普通或重子（baryonic）物质组成的，其中包括恒星、星系、原子和生命。大约80%是由暗物质构成，暗物质的神秘性质尚不清楚，但可能由一些尚未发现的亚原子粒子（subatomic particles）组成。
研究小组使用了一种经过充分验证的技术来确定宇宙中的物质总量，即把观测到的单位体积星系团的数量和质量与数值模拟的预测结果进行比较。美国维吉尼亚大学的Anatoly Klypin说：「宇宙中物质总量的比例越高，就会形成越多的星系团。但我们很难准确测量任何星系团的质量，因为大部分物质都是暗物质，无法直接用望远镜看到。」
为了克服这个困难，研究小组不得不使用一种间接的星系团质量测量方式。他们基于质量较大的比质量较小的星系团包含更多的星系，即所谓的质量丰富度关系（Mass Richness Relation，MRR）。因为星系是由发光的恒星组成，所以每个星系团中的星系数量可作为间接确定其总质量的一种方法。
透过测量来自史隆数位巡天（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）的样本中每个星系团中的星系数量，研究小组能够估计每个星系团的总质量。然后，将观测到的每单位体积星系团的数量和质量与数值模拟的预测进行比较。观测和模拟之间的最佳匹配是物质佔宇宙整体的31%，这与使用普朗克卫星的宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background，CMB）观测得到的值非常吻合。值得注意的是，CMB是另外一种天文研究的技术。
研究小组认为，他们的成果是首次成功利用光谱学（将辐射分离成各个波段或颜色的光谱技术）来精确测定每个星系团的距离，以及与星系团有引力约束的真正成员星系，而不是视线上的背景或前景干扰星系，足以证明MRR技术是确定宇宙参数的强大工具。（编译/台北天文馆吴典谚）