恆星爆炸可能會將暗物質拉向星系邊緣

恆星爆炸可能會將暗物質拉向星系邊緣

小星系中的暗物質一直讓宇宙學家頭疼不已。現在,事實證明,炸燬幾顆恆星可能會提供解決方案。

暗物質被認為構成了宇宙中的大部分物質,應該與星系的規則物質混合在一起。宇宙學的標準模型,稱為λ-CDM,預測當你向銀河系中心移動時,這種暗物質的密度應該增加,但我們已經看到某些矮星系沒有發生這樣的事情:它們有一箇中心的暗物質密度恆定。

這看起來可能只是個小問題,但如果不能用λ-CDM來解釋的話,可能會對我們對暗物質的理解造成重大打擊。

恆星爆炸可能會將暗物質拉向星系邊緣

康涅狄格州耶魯大學的瑪拉·格哈(Marla Geha)說:“這是一個非常微妙的測量,這些非常微妙的測量的影響很大,所以人們對它們進行了很多爭論。如果你有暗物質的視覺,而且你看著這些星系的中心,你就看不出有什麼區別。”

一種可能的解釋是,小星系中恆星形成的爆發可能會將一些暗物質吹向邊緣,使分佈變得平滑。當舊恆星因超新星爆炸而死亡時,新恆星就誕生了,這使得物質飛了起來。

英國薩里大學(University of Surrey)的賈斯汀·裡德(Justin Read)和他的同事們利用矮星系中心的質量測量來驗證這一想法。

他們挑選了兩種不同類型的星系的樣本,其中八個很久以前就停止形成恆星了,還有八個仍然在形成恆星,或者只是相對最近才停止形成。他們通過測量氣體和恆星圍繞中心運行的速度,計算了這些星系中心500光年的質量,並利用計算機模型將質量與暗物質分佈相匹配。

恆星爆炸可能會將暗物質拉向星系邊緣

他們發現,恆星形成越多的星系,其中心的暗物質就越少,說明它們的分佈更加均勻。這與恆星形成會將質量移向星系邊緣的想法相吻合,會將暗物質向外拉。這對λ-CDM來說是個好兆頭。

但是,部分原因是因為這些矮星系是如此的黯淡和難以看到,而且測量是如此微妙,所以它並不是一成不變的。

例如,,可能是較早形成並因此較少形成恆星的星系,由於其形成的環境,現在只是有更多的暗物質。德克薩斯大學的約翰·科門迪(John Kormendy)說:“很難把所有的物理因素都考慮進去,特別是當我們不瞭解每一個細節的時候。”


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