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我天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)由重子物質(zhì)主導(dǎo)的奇特矮星系

2019-11-27 10:27 來源:科技日報 責(zé)任編輯:付琳
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摘要:郭琦表示,這一發(fā)現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型,以及該模型下的星系形成理論提出了重大質(zhì)疑,促使人們重新審視暗物質(zhì)的本質(zhì),溫暗物質(zhì)或者絨毛暗物質(zhì)模型或許更易于解釋此類矮星系的形成。

中國科學(xué)院國家天文臺等單位的研究人員發(fā)現(xiàn),在近鄰宇宙有一類特殊的矮星系,在其幾萬光年的半徑內(nèi),主要由重子物質(zhì)構(gòu)成,暗物質(zhì)只占其中一小部分。這與目前在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下的矮星系形成理論預(yù)言相違背,從而對冷暗物質(zhì)的假設(shè)提出質(zhì)疑,對經(jīng)典的矮星系形成理論提出挑戰(zhàn)。相關(guān)研究成果26日在線發(fā)表于《自然·天文》雜志上。

在以暗能量和冷暗物質(zhì)主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下,星系在暗物質(zhì)暈中形成和演化。在大質(zhì)量的系統(tǒng)中,重子比例可達(dá)到宇宙的平均值,這一比例隨著暗暈質(zhì)量的減小迅速降低。“由于低質(zhì)量系統(tǒng)束縛重子的能力比較弱,在矮星系系統(tǒng)中,通常認(rèn)為其重子物質(zhì)含量相對于暗物質(zhì)是非常少的,這也在銀河系和本星系群的衛(wèi)星星系中得到證實。不同于大的星系,在這些衛(wèi)星星系中,即使在其幾千光年半徑內(nèi),都是暗物質(zhì)主導(dǎo)的。”中國科學(xué)院國家天文臺研究員郭琦說。

然而,研究發(fā)現(xiàn)了一類特殊的矮星系,不同于以往的觀測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬的預(yù)言結(jié)果,這些矮星系在中性氫覆蓋的區(qū)域(幾萬光年)都是由重子物質(zhì)主導(dǎo)的。在典型的矮星系系統(tǒng)中,在該尺度上的暗物質(zhì)質(zhì)量是重子物質(zhì)質(zhì)量的十到幾百倍。特別的是,研究發(fā)現(xiàn)的這類矮星系大部分是孤立系統(tǒng),并不會受到外界環(huán)境的影響。目前,在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下,還沒有任何理論或者數(shù)值模擬能夠解釋這類星系的形成。

郭琦表示,這一發(fā)現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型,以及該模型下的星系形成理論提出了重大質(zhì)疑,促使人們重新審視暗物質(zhì)的本質(zhì),溫暗物質(zhì)或者絨毛暗物質(zhì)模型或許更易于解釋此類矮星系的形成。(記者陸成寬)

責(zé)任編輯:付琳

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