子弹星系团，又称1E 0657-56，是一个著名的星系团，以其两个较小星系团之间的壮观碰撞而闻名。该星系团距离地球约34亿光年，哈勃空间望远镜和钱德拉X射线天文台对其进行了详细研究。其名称“子弹”源于碰撞形成的独特形状。
子弹星系团由数千个星系、炽热气体和暗物质组成。钱德拉X射线观测显示，代表大部分重子物质（可见物质）的炽热气体与暗物质发生了分离。这种分离直接证明了暗物质的存在，因为它与普通物质的相互作用方式与炽热气体不同。
对子弹星团的观测使天文学家能够利用引力透镜效应绘制暗物质的分布图。通过观测背景星系图像的扭曲，科学家得以确认该星团中暗物质的存在及其分布。这一技术对于理解碰撞动力学及星团内部结构至关重要。
星系团不仅由星系组成，还浸没在低密度（约1000粒子/立方米）的冷气体和温度高达1亿至1亿摄氏度的热气体中。在这样的温度下，气体完全电离，形成在X射线波段可见的等离子体。
气体分布得更为弥散；它填充了星系之间的空间，并远远延伸出去。属于星系团的气体质量远大于星系本身的质量。如果我们在宇宙的大尺度上测量引力动力学，可观测宇宙中普通物质的质量仅占总质量的约4%。约23%对应暗物质，73%对应暗能量，正如SCDM（标准冷暗物质）模型所描述的那样。我们通过恒星、星系和星系团的光所观测到的，仅对应普通物质。
所有物质，无论是普通物质还是暗物质，都受到引力场的作用。子弹星系团（或称1E 0657-56），可在船底座观测到，是大约1.5亿年前两个星系团碰撞的结果。这项始于2006年8月的碰撞研究，为暗物质的存在提供了最有力的观测证据之一。
当星系团碰撞时，普通物质（恒星、气体和尘埃）会受到引力作用。实际上，像恒星这样的大质量天体几乎不会直接相撞：星际空间极其广阔，恒星彼此擦肩而过却不会相遇。它们不会毁灭，但可能因引力相互作用而略微加速或减速。
另一方面，在碰撞过程中，构成星系团大部分重子质量的冷热气体发生强烈相互作用。这些气体因其弥散性、弱束缚性和原子自由度而突然减速、压缩并混合。这种对比鲜明的行为在子弹星系团的合成图像中清晰可见。
这两大星系团之间的巨大碰撞释放了相当可观的能量。X射线波段的观测为暗物质提供了根本性的洞见，因为恒星、气体和暗物质对引力冲击的反应截然不同。
两个星系团中的星系在可见光波段被观测到，呈现为众多白色光点。炽热气体在X射线波段被探测到，表现为红色云团。而暗物质则通过引力透镜效应间接测绘，以弥散的蓝色光芒呈现。
图像展示了数百个星系聚集成团，右侧蓝色光斑中可见一个小型星系团，左侧蓝色光斑中则是一个更庞大的星系团。与之相关的气体包层呈现为红色。实际上，这个小型星系团已穿过大型星系团，在其身后留下了剧烈减速的气体。
这次碰撞实际上“剥离”了星系团的气体晕，在红色小斑点前方产生了一道可见的冲击波。这道冲击波压缩并加热了星系团内等离子体，使其温度达到约1亿度。钱德拉X射线天文台在当地测得气体位移速度高达4500公里/秒。
这两个星系团目前相距约34亿光年。根据引力动力学推算出的总质量远大于可观测普通物质（光学可见的星系和X射线探测到的气体）的质量。蓝色区域显示了不可见暗物质的分布。
在这次巨大的正面碰撞中，暗物质表现得像一种可忽略的碰撞成分：它穿过另一个星系团而未发生显著相互作用，这与被撕裂并减速的星际气体不同。暗物质与气体云之间的这种清晰分离，构成了暗物质存在的直接且有力的证据。
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