恆星在微型矮星系中的形成過程可以緩慢地“加熱”暗物質，然後將其推向外圍。左圖顯示了一個模擬矮星系中氫氣密度的俯瞰圖；右圖顯示的是一顆名為“IC 1613”的真實矮星系中氫氣密度的實際狀況。
據美國“物理學網”（phys.org）1月3日消息稱，英國《皇家天文學會月刊》同日刊發了一篇研究論文闡述，來自英國薩里大學（University of Surrey）、美國卡內基·梅隆大學（Carnegie Mellon University）和瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zürich）的科學家們通過對銀河系附近矮星系中心區域的觀測，已經發現有證據表明：暗物質可以在星系內部恆星形成的作用下獲得熱量和發生位移。這一發現為“暗物質加熱效應”（dark matter heating）的理論假設提供了第一份觀測證據，從而為解謎暗物質的構成提供了新的研究線索。
眾所周知，暗物質與普通物質不同，它不能與光發生相互作用，因此只能通過引力效應來對其進行觀察。在恆星的形成過程中，強勁的星際風會將氣體和塵埃吹離星系中心。因此，這就造成了星系中心的物質量比周圍區域要少，而這同時影響了剩餘暗物質所受到的引力作用。在引力減小的情況下，暗物質獲得能量後便從星系中心向外遷移，這種效應就是所謂的“暗物質加熱效應”。
該天體物理學家團隊測量了16個矮星系中心的暗物質量，而這些星系具有迥異的恆星形成史。他們發現，很久以前就停止生成恆星的星系，其中心的暗物質密度要比今天仍在生成恆星的星系要高。這一觀測結果支持了一個理論假設，即較老的星系中所發生的暗物質加熱效應相對較少。
該論文的第一作者、薩里大學物理系教授賈斯汀·裡德（Justin Read）介紹道：“我們發現了一個真正了不起的對應關係，即這些微型矮星系中心暗物質量與它們曾經歷的恆星形成活動量的相互關聯。這些孕育恆星形成的矮星系中心的暗物質似乎有被‘加熱’並向外推移的跡象。”
這些發現為已有的暗物質模型施加了新的約束條件：暗物質必定能夠生成中心區域密度高低各不相同的矮星系，而這些密度的高低又必定與恆星的生成量有關。
該論文的共同作者之一、卡內基·梅隆大學的馬修·沃克（Matthew Walker）教授補充道：“這項研究結果是一個板上釘釘的確鑿證據，它能讓我們更接近於瞭解暗物質究竟是什麼。我們發現暗物質具有可以被加熱並四處移動的特性，這有助於激發和推動未來尋找暗物質粒子的研究。”該團隊希望擴大這一研究的採樣範圍，通過在更大型的矮星系樣本中測量其中心區域的暗物質密度而將研究對象擴展到光芒相對暗淡的星系，並測試類型更為多樣的暗物質模型。
編譯：朱明逸
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